JP5706949B2 - Dialysis machine - Google Patents

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Description

本開示は、透析装置に関する。   The present disclosure relates to dialysis machines.
腎障害または不全、特に、末期腎疾患は、水およびミネラルを除去し、有害な代謝物を排泄し、酸塩基平衡を維持し、電解質およびミネラル濃度を生理的範囲内に制御する能力を身体が失うようにさせる。尿素、クレアチニン、および尿酸を含む有毒な尿毒症性老廃代謝物は、身体の組織内に蓄積し、腎臓のろ過機能が置換されない場合、人の死をもたらす可能性がある。   Renal injury or failure, particularly end-stage renal disease, is the ability of the body to remove water and minerals, excrete harmful metabolites, maintain acid-base balance, and control electrolyte and mineral concentrations within physiological ranges. Let them lose. Toxic uremic waste metabolites, including urea, creatinine, and uric acid, accumulate in the body's tissues and can result in death if the renal filtration function is not replaced.
一般に、透析が使用されて、これらの老廃物毒素および過剰の水分を除去することによって腎臓機能を置換する。1つのタイプの透析処置−血液透析では、毒素は、血液透析機械において外部で患者の血液からろ過される。血液は、患者から、外部供給される大量の透析溶液から半浸透性膜によって分離された透析器を通して流れる。老廃物および毒素は、血液から透析され、半浸透性膜を通って透析溶液内に入り、その後、廃棄される。   In general, dialysis is used to replace kidney function by removing these waste toxins and excess water. In one type of dialysis treatment—hemodialysis, toxins are filtered externally from the patient's blood in a hemodialysis machine. Blood flows from the patient through a dialyzer separated by a semi-permeable membrane from a large volume of externally supplied dialysis solution. Waste and toxins are dialyzed from the blood, enter the dialysis solution through a semi-permeable membrane, and then discarded.
血液透析処置は、通常、診療所で行われる。その理由は、血液透析機械が、一般に、連続水供給源、逆浸透性機械、ならびに、1回の処置中に使用さる大量の水および透析溶液を廃棄するための排出ラインを必要とするからである。血液透析処置は、臨床職員の監督下で、週に3回または4回実施されなければならず、こうした要件は、患者の自立性および生活の質を著しく低下させる。   Hemodialysis treatment is usually performed in a clinic. The reason is that hemodialysis machines generally require a continuous water source, a reverse osmosis machine, and a drain line to discard the large amount of water and dialysis solution used during a single procedure. is there. Hemodialysis treatment must be performed three or four times a week under the supervision of clinical staff, and these requirements significantly reduce patient independence and quality of life.
いくつかのデバイスは、廃棄するのと対照的に、血液透析および/または腹膜透析からの使用された透析溶液を元に戻す。透析溶液は、溶液から尿素をなくすデバイスを使用する機械において再生されうる。たとえば、初代のRedy(登録商標)(REcirculating DYalysis)吸着剤システム(非特許文献1)は、5層を有する吸着剤カートリッジを含み、その5層を通って、尿毒症性老廃代謝物を含有する透析溶液が流れて、再生される。   Some devices restore used dialysis solution from hemodialysis and / or peritoneal dialysis, as opposed to discarding. The dialysis solution can be regenerated in a machine using a device that removes urea from the solution. For example, the first Redy® (REcirculating DYlysis) adsorbent system (Non-Patent Document 1) includes an adsorbent cartridge having five layers, through which the uremic waste metabolites are contained. The dialysis solution flows and is regenerated.
本発明の一態様では、透析システムは、透析溶液がそこを通って流れるように構成されるデバイスと、デバイスに接続される流体ラインと、流体ラインに連通するナトリウム制御システムとを含む。デバイスは、透析溶液がデバイスを流れるときに、透析溶液から1つまたは複数の物質を除去するように適合される。流体ラインは、デバイスを出る溶液が流体ラインを流れるように配置される。ナトリウム制御システムは、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合される。   In one aspect of the invention, a dialysis system includes a device configured to allow dialysis solution to flow therethrough, a fluid line connected to the device, and a sodium control system in communication with the fluid line. The device is adapted to remove one or more substances from the dialysis solution as the dialysis solution flows through the device. The fluid line is arranged such that the solution exiting the device flows through the fluid line. The sodium control system is adapted to change the sodium concentration of the solution flowing through the fluid line.
本発明の別の態様では、透析装置は、デバイスを保持するように構成されるモジュールを含み、デバイスは、透析溶液が、透析機械を出た後にデバイスを流れるときに、透析溶液から1つまたは複数の物質を除去するように適合される。モジュールは、透析機械に着脱可能に連通接続するように構成される。   In another aspect of the invention, the dialysis machine includes a module configured to hold the device, the device being one or more from the dialysis solution as the dialysis solution flows through the device after exiting the dialysis machine. Adapted to remove multiple substances. The module is configured to removably communicate with the dialysis machine.
本発明のさらなる態様では、方法は、使用済み透析溶液を、デバイスを通して流すことによって、使用済み透析溶液から1つまたは複数の物質を除去する工程、および、デバイスを出る溶液のナトリウム濃度を変化させる工程を含む。   In a further aspect of the invention, the method removes one or more substances from the spent dialysis solution by flowing the spent dialysis solution through the device, and changes the sodium concentration of the solution exiting the device. Process.
本発明のなお別の態様では、方法は、使用済み透析溶液を、デバイスを通して流すことによって、使用済み透析溶液から1つまたは複数の物質を除去する工程、および、デバイスを出る溶液から1つ以上のガスを除去する工程を含む。   In yet another aspect of the invention, the method includes removing one or more substances from the spent dialysis solution by flowing the spent dialysis solution through the device, and one or more from the solution exiting the device. Removing the gas.
本発明のさらなる態様では、方法は、新しい透析溶液を、患者が接続される透析機械を通して流すことにより、使用済み透析溶液を形成する工程、使用済み透析溶液を容器内に収集する工程、および、患者の処置を終了した後、使用済み透析溶液の少なくとも一部分を容器から除去する工程を含む。   In a further aspect of the invention, the method comprises forming a spent dialysis solution by flowing fresh dialysis solution through a dialysis machine to which a patient is connected, collecting the spent dialysis solution in a container, and Removing at least a portion of the spent dialysis solution from the container after the patient has been treated.
本発明の別の態様では、方法は、接続ラインによって流体ラインに接続された容器から、流体を流体ラインに移動させる工程、および、流体が接続ライン内に存在するかどうかを検出する工程を含む。   In another aspect of the invention, the method includes moving fluid from a container connected to the fluid line by a connection line to the fluid line, and detecting whether fluid is present in the connection line. .
実施形態は、以下の特徴の1つまたは複数を含みうる。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、流体ライン内に希釈液(たとえば水)を導入するように適合される。
Embodiments can include one or more of the following features.
In some embodiments, the sodium control system is adapted to introduce a diluent (eg, water) into the fluid line.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、希釈液を含む容器を含み、ナトリウム制御システムは、さらに、希釈液を容器から流体ラインへ移動させるように配置されたポンプを含む。   In some embodiments, the sodium control system includes a container that contains the diluent, and the sodium control system further includes a pump that is arranged to move the diluent from the container to the fluid line.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム(たとえば塩化ナトリウム溶液)を流体ライン内に導入するように適合される。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含む容器を備え、ナトリウム制御システムは、負圧を使用してナトリウム溶液を前記容器から流体ラインへ引き込むように適合される。
In some embodiments, the sodium control system is adapted to introduce sodium (eg, sodium chloride solution) into the fluid line.
In some embodiments, the sodium control system comprises a container containing a sodium solution, and the sodium control system is adapted to draw sodium solution from the container into the fluid line using negative pressure.
一部の実施形態では、流体ラインは、容器から延びるラインが接続されるベンチュリ管を含む。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、ナトリウム溶液を含有する容器を含み、ナトリウム制御システムは、さらに、ナトリウム溶液を容器から流体ラインへ移動させるように配置されたポンプを備える。
In some embodiments, the fluid line includes a venturi tube to which a line extending from the container is connected.
In some embodiments, the sodium control system includes a container containing a sodium solution, and the sodium control system further comprises a pump arranged to move the sodium solution from the container to the fluid line.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、さらに希釈液源を含み、ポンプは、希釈液を希釈液源からから流体ラインへ移動させるように配置される。
一部の実施形態では、希釈液源は、加圧された希釈液を含有する流体ラインである。
In some embodiments, the sodium control system further includes a diluent source, and the pump is arranged to move the diluent from the diluent source to the fluid line.
In some embodiments, the diluent source is a fluid line containing pressurized diluent.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、さらに、ナトリウム溶液および希釈液の流体ラインへの移動を制御するように作動されうる1つまたは複数の弁を含む。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、希釈液およびナトリウムを流体ライン内に導入するように適合される。
In some embodiments, the sodium control system further includes one or more valves that can be actuated to control the movement of sodium solution and diluent to the fluid line.
In some embodiments, the sodium control system is adapted to introduce diluent and sodium into the fluid line.
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、流体ラインを流れる前記溶液の導電率を測定するように適合された導電率計を含み、その導電率計は、ナトリウム制御システムに連通する。   In some embodiments, the dialysis system further includes a conductivity meter adapted to measure the conductivity of the solution flowing through the fluid line, the conductivity meter being in communication with the sodium control system.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号に基づいて流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合される。
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号が所定の導電率を超える導電率を示す場合、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を減少させるように適合される。
In some embodiments, the sodium control system is adapted to change the sodium concentration of the solution flowing through the fluid line based on the output signal of the conductivity meter.
In some embodiments, the sodium control system is adapted to reduce the sodium concentration of the solution flowing through the fluid line when the conductivity meter output signal indicates a conductivity that exceeds a predetermined conductivity.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、導電率計の出力信号が所定の導電率未満の導電率を示す場合、流体ラインを流れる溶液のナトリウム濃度を増加させるように適合される。   In some embodiments, the sodium control system is adapted to increase the sodium concentration of the solution flowing through the fluid line when the conductivity meter output signal exhibits a conductivity less than the predetermined conductivity.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、樹脂含有カラムを含む。
一部の実施形態では、樹脂は、強酸と強塩基の組合せである。
一部の実施形態では、デバイスは吸着剤カートリッジである。
In some embodiments, the sodium control system includes a resin-containing column.
In some embodiments, the resin is a combination of a strong acid and a strong base.
In some embodiments, the device is an adsorbent cartridge.
一部の実施形態では、吸着剤カートリッジは水を浄化し、かつ/または、使用済み透析溶液を再生することが可能な少なくとも1つの材料層を含む。
一部の実施形態では、吸着剤カートリッジの層は、炭酸ジルコニウムナトリウムを含む。
In some embodiments, the adsorbent cartridge includes at least one material layer capable of purifying water and / or regenerating spent dialysis solution.
In some embodiments, the sorbent cartridge layer comprises sodium zirconium carbonate.
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、透析溶液を保持する二重区画リザーバを含む。
一部の実施形態では、二重区画リザーバは、使用済み透析溶液用の第1リザーバおよび新しい透析溶液用の第2リザーバを含む。
In some embodiments, the dialysis system further includes a dual compartment reservoir that holds the dialysis solution.
In some embodiments, the dual compartment reservoir includes a first reservoir for spent dialysis solution and a second reservoir for fresh dialysis solution.
一部の実施形態では、第1リザーバは第2リザーバより大きい。
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、入力ラインおよび出力ラインを含む。入力および出力ラインは第2リザーバに連通する。入力ラインは新しい透析溶液を第2リザーバ内に送出するように配置され、出力ラインは第2リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される。
In some embodiments, the first reservoir is larger than the second reservoir.
In some embodiments, the dialysis system further includes an input line and an output line. The input and output lines communicate with the second reservoir. The input line is arranged to deliver new dialysis solution into the second reservoir and the output line is arranged to remove new dialysis solution from the second reservoir.
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、入力/出力ラインを含む。入力/出力ラインは第2リザーバに連通する。入力/出力ラインは、新しい透析溶液を第2リザーバ内に送出し、第2リザーバから新しい透析溶液を除去するように配置される。   In some embodiments, the dialysis system further includes an input / output line. The input / output line communicates with the second reservoir. The input / output line is arranged to deliver new dialysis solution into the second reservoir and to remove new dialysis solution from the second reservoir.
一部の実施形態では、透析システムは、さらに流体ラインに連通する注入剤システムを含む。注入剤システムは、注入剤溶液を流体ライン内に導入するように適合される。
一部の実施形態では、注入剤溶液は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む。
In some embodiments, the dialysis system further includes an infusate system in communication with the fluid line. The infusate system is adapted to introduce an infusate solution into the fluid line.
In some embodiments, the infusate solution includes magnesium, calcium, and potassium.
一部の実施形態では、透析システムは、さらに、透析溶液の流量を検出するように配置された流量計を含み、注入剤システムは、透析溶液の流量に基づいて注入剤溶液を流体ライン内に導入するように適合される。   In some embodiments, the dialysis system further includes a flow meter arranged to detect the dialysis solution flow rate, and the infusate system directs the infusate solution into the fluid line based on the dialysis solution flow rate. Adapted to introduce.
一部の実施形態では、流量計は、デバイスの上流に配置される。
一部の実施形態では、透析システムは、透析機械に連通するように接続されたモジュールを備える。
In some embodiments, the flow meter is located upstream of the device.
In some embodiments, the dialysis system comprises a module connected to communicate with a dialysis machine.
一部の実施形態では、モジュールは、ナトリウム制御システムの少なくとも一部分を備え、デバイスは、モジュールに連通するように接続される。
一部の実施形態では、モジュールは、透析機械に電気接続される。
In some embodiments, the module comprises at least a portion of a sodium control system and the device is connected in communication with the module.
In some embodiments, the module is electrically connected to the dialysis machine.
一部の実施形態では、モジュールは、デバイスを保持するように構成される。
一部の実施形態では、モジュールはデバイスホルダを備え、デバイスホルダは、第1構成において、流体がデバイス内を流れるように、また、第2構成において、流体がデバイス内を流れることなく、デバイスホルダの第1の部分からデバイスホルダの第2の部分に流れるように配置されうる。
In some embodiments, the module is configured to hold a device.
In some embodiments, the module comprises a device holder that allows the fluid to flow through the device in the first configuration, and in the second configuration, that the fluid does not flow through the device. From the first part of the device to the second part of the device holder.
一部の実施形態では、デバイスはデバイスホルダから取外され、デバイスホルダが第2構成にあるとき、デバイスホルダの第1および第2の部分はデバイスホルダの背部に向かって折畳まれる。   In some embodiments, the device is removed from the device holder, and when the device holder is in the second configuration, the first and second portions of the device holder are folded toward the back of the device holder.
一部の実施形態では、透析機械は血液透析機械である。
一部の実施形態では、モジュールは、さらに、透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合されたナトリウム制御システムを含む。
In some embodiments, the dialysis machine is a hemodialysis machine.
In some embodiments, the module further includes a sodium control system adapted to change the sodium concentration of the dialysis solution.
一部の実施形態では、ナトリウム制御システムは、透析溶液がデバイス内を流れた後に透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように配置される。
一部の実施形態では、モジュールは、さらに、注入剤溶液を透析溶液内に導入するように適合された注入剤システムを含む。
In some embodiments, the sodium control system is arranged to change the sodium concentration of the dialysis solution after it has flowed through the device.
In some embodiments, the module further includes an infusate system adapted to introduce the infusate solution into the dialysis solution.
一部の実施形態では、注入剤溶液は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む。
一部の実施形態では、注入剤システムは、透析溶液がデバイス内を流れた後に注入剤溶液を透析溶液内に導入するように配置される。
In some embodiments, the infusate solution includes magnesium, calcium, and potassium.
In some embodiments, the infusate system is arranged to introduce the infusate solution into the dialysis solution after the dialysis solution has flowed through the device.
一部の実施形態では、注入剤システムは、注入剤溶液を含有する容器を含み、注入剤システムは、負圧を使用して注入剤溶液を容器から流体ラインへ引き込むように適合される。   In some embodiments, the infusate system includes a container containing the infusate solution, and the infusate system is adapted to draw the infusate solution from the container to the fluid line using negative pressure.
一部の実施形態では、流体ラインは、容器から延びるラインが接続されるベンチュリ管を含む。
一部の実施形態では、モジュールは、モジュールが透析機械と連通するように接続されると、透析溶液をモジュールから透析機械に移動させるように適合されたポンプを含む。
In some embodiments, the fluid line includes a venturi tube to which a line extending from the container is connected.
In some embodiments, the module includes a pump adapted to move the dialysis solution from the module to the dialysis machine when the module is connected in communication with the dialysis machine.
一部の実施形態では、モジュールは、複数の異なる透析機械の任意の機械に着脱可能に連通接続されうる。
一部の実施形態では、モジュールは、複数の異なる透析機械の任意の機械に着脱可能に電気接続されうる。
In some embodiments, the module can be detachably connected to any of a plurality of different dialysis machines.
In some embodiments, the module can be removably electrically connected to any of a plurality of different dialysis machines.
一部の実施形態では、方法は、さらに、デバイスから出る溶液のナトリウム濃度を変化させた後に、デバイスから出る溶液を透析機械内に流す工程を含む。
一部の実施形態では、デバイスは、モジュールに連通するように接続され、モジュールは、透析機械に着脱可能に連通接続される。
In some embodiments, the method further includes flowing the solution exiting the device through a dialysis machine after changing the sodium concentration of the solution exiting the device.
In some embodiments, the device is connected in communication with the module, and the module is detachably connected to the dialysis machine.
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液を透析機械からデバイスへ移動させる工程を含む。
一部の実施形態では、使用済み透析溶液は、透析機械からリザーバに移動し、次に、リザーバからデバイスに移動する。
In some embodiments, the method further includes moving the spent dialysis solution from the dialysis machine to the device.
In some embodiments, the spent dialysis solution moves from the dialysis machine to the reservoir and then from the reservoir to the device.
一部の実施形態では、方法は、さらにデバイスを出る溶液内に注入剤溶液を導入する工程を含む。
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液の流量を検出する工程を含み、注入剤溶液は、使用済み透析溶液の検出された流量に基づいて溶液内に導入される。
In some embodiments, the method further includes introducing an infusate solution into the solution exiting the device.
In some embodiments, the method further includes detecting a flow rate of the used dialysis solution, and the infusate solution is introduced into the solution based on the detected flow rate of the used dialysis solution.
一部の実施形態では、方法は、さらに使用済み透析溶液を除去した後に容器を廃棄する工程を含む。
一部の実施形態では、方法は、さらに接続ライン内に流体が存在しない場合、表示器(たとえば、可聴式表示器および/または可視的表示器)を起動させる工程を含む。
In some embodiments, the method further comprises discarding the container after removing the spent dialysis solution.
In some embodiments, the method further includes activating an indicator (eg, an audible indicator and / or a visual indicator) if there is no fluid in the connection line.
実施形態は、以下の利点の1つまたは複数を含みうる。
一部の実施形態では、透析システムは、家庭環境内で使用されうる。特に、吸着剤カートリッジが、水道水からの透析液の調製を可能にし、使用済み透析液が再循環されることを可能にするため、透析システムは、大量の水または透析溶液へのアクセスを必要としないか、高価な逆浸透性デバイスを必要としないか、あるいは、特別な配管または配線を必要としない。そのため、透析システムは、いくつかの以前のシステムと比較して、家庭内での使用をより実用的にする。
Embodiments can include one or more of the following advantages.
In some embodiments, the dialysis system can be used in a home environment. In particular, the dialysis system requires access to large volumes of water or dialysis solution because the adsorbent cartridge allows the preparation of dialysate from tap water and allows the used dialysate to be recirculated. Or require expensive reverse osmosis devices, or no special piping or wiring. As such, the dialysis system makes home use more practical compared to some previous systems.
一部の実施形態では、透析システムは、透析溶液内のナトリウムレベルを制御する。ある実施形態では、たとえば、使用済み透析溶液は、透析溶液から毒素を除去し、同時に、ナトリウムを除去する吸着剤カートリッジ内を流れる。透析システムは、透析溶液内にナトリウム(たとえば、塩化ナトリウム(NaCl))を送出して、ナトリウムレベルを所望範囲内に維持するデバイスを吸着剤カートリッジから下流に含みうる。透析溶液内のナトリウムレベルを所望範囲内に維持することは、患者の血液内のナトリウムレベルが増加または減少することにより患者が経験する不快感を軽減させるのに役立ちうる。   In some embodiments, the dialysis system controls sodium levels in the dialysis solution. In certain embodiments, for example, spent dialysis solution flows through an adsorbent cartridge that removes toxins from the dialysis solution and at the same time removes sodium. The dialysis system may include a device downstream from the adsorbent cartridge that delivers sodium (eg, sodium chloride (NaCl)) into the dialysis solution to maintain the sodium level within a desired range. Maintaining sodium levels in the dialysis solution within a desired range can help reduce the discomfort experienced by the patient by increasing or decreasing the sodium level in the patient's blood.
ある実施形態では、モジュールは、再生された透析液を形成するために、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどの一定の物質を、吸着剤カートリッジから出る流体内に送出するように適合されたシステムを含む。使用中にモジュールが接続される透析機械とは対照的に、モジュール内にこのシステムを設けることによって、モジュールと透析機械との間の電気接続の数が減少させることができる。これにより、電気接続エラーの可能性を低減することが可能である。   In certain embodiments, the module includes a system adapted to deliver certain substances, such as magnesium, calcium, and potassium, into the fluid exiting the adsorbent cartridge to form a regenerated dialysate. . By providing this system within a module, as opposed to a dialysis machine to which the module is connected during use, the number of electrical connections between the module and the dialysis machine can be reduced. This can reduce the possibility of electrical connection errors.
一部の実施形態では、透析システムは、吸着剤カートリッジマウントを含み、吸着剤カートリッジマウントは、流体が、吸着剤カートリッジマウント内に配設される吸着剤カートリッジ内を流れることを可能にするか、または、吸着剤カートリッジ内を流れることなく、吸着剤カートリッジホルダ内に直接流れることを可能にする。結果として、透析システムは、透析液が吸着剤カートリッジを通って流れる標準モードで、または、流体(たとえば、洗浄溶液またはすすぎ溶液)が吸着剤カートリッジを流れない異なるモード(たとえば、洗浄モードまたはすすぎモード)で実施されうる。この機構は、吸着剤カートリッジが存在しないときでも、流体が透析システムを通って循環することを可能にする。そのため、この機構は、吸着剤カートリッジを取外し、透析システムを通して洗浄溶液またはすすぎ溶液を循環させることによって、ユーザがシステムを洗浄し、かつ/または、すすぐことを可能にする。   In some embodiments, the dialysis system includes an adsorbent cartridge mount that allows fluid to flow through an adsorbent cartridge disposed within the adsorbent cartridge mount; Alternatively, it can flow directly into the adsorbent cartridge holder without flowing through the adsorbent cartridge. As a result, the dialysis system can operate in a standard mode in which dialysate flows through the adsorbent cartridge, or in a different mode in which fluid (eg, wash solution or rinse solution) does not flow through the adsorbent cartridge (eg, wash mode or rinse mode). ). This mechanism allows fluid to circulate through the dialysis system even when no adsorbent cartridge is present. As such, this mechanism allows the user to clean and / or rinse the system by removing the adsorbent cartridge and circulating a wash or rinse solution through the dialysis system.
一部の実施形態では、透析システムは、透析液が再循環されて複数回透析システム内を流されるモードで、または、システム内を一回流された後に、透析液が廃棄されるモードで使用されうる。そのため、ユーザは、処置が実施される方法に関するより多くの選択肢を与えられる。   In some embodiments, the dialysis system is used in a mode in which the dialysate is recirculated and flowed through the dialysis system multiple times, or in a mode in which the dialysate is discarded after being flowed through the system once. sell. As such, the user is given more choices regarding how the procedure is performed.
他の態様、特徴、および利点は、説明および図面から、また、特許請求の範囲から明らかになるであろう。   Other aspects, features, and advantages will be apparent from the description and drawings, and from the claims.
透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうるモジュールの概略図および透析機械の正面図である。1 is a schematic view of a module and a front view of a dialysis machine that can be used to regenerate dialysis solution and control sodium levels in the dialysis solution. FIG. 図1に概略的に示すモジュールが血液透析機械に接続された状態の、血液透析機械の正面図である。FIG. 2 is a front view of the hemodialysis machine with the module schematically shown in FIG. 1 connected to the hemodialysis machine. 透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうるモジュールの別の概略図および透析機械の正面図である。FIG. 6 is another schematic view of a module that can be used to regenerate dialysis solution and control sodium levels in the dialysis solution and a front view of the dialysis machine. 透析溶液を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御しうるモジュールのなお別の概略図および透析機械の正面図である。FIG. 6 is yet another schematic diagram of a module that can regenerate dialysis solution and control sodium levels in the dialysis solution and a front view of the dialysis machine. 透析機械および吸着剤カートリッジを保持する吸着剤カートリッジホルダを有するモジュールを含む透析システムの斜視図である。1 is a perspective view of a dialysis system including a dialysis machine and a module having an adsorbent cartridge holder holding an adsorbent cartridge. FIG. 吸着剤カートリッジが吸着剤カートリッジホルダ内に配置された状態の、図5の吸着剤カートリッジホルダの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the adsorbent cartridge holder of FIG. 5 with the adsorbent cartridge disposed in the adsorbent cartridge holder. 吸着剤カートリッジが取外され、吸着剤カートリッジホルダが折畳まれた構成にある、図5の透析システムの斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the dialysis system of FIG. 5 with the adsorbent cartridge removed and the adsorbent cartridge holder folded. 吸着剤カートリッジが取外され、吸着剤カートリッジホルダが折畳まれた構成にある、図5の吸着剤カートリッジホルダの断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of the adsorbent cartridge holder of FIG. 5 in a configuration in which the adsorbent cartridge is removed and the adsorbent cartridge holder is folded. 図5のモジュールの概略図および図5の透析機械の正面図である。FIG. 6 is a schematic view of the module of FIG. 5 and a front view of the dialysis machine of FIG. 模擬患者での4時間運転中の、ナトリウム変化を示すグラフである。It is a graph which shows sodium change during a 4-hour driving | running | working with a simulation patient. 模擬患者での4時間運転中の、導電率対ナトリウムレベルを示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing conductivity versus sodium level during 4 hours of operation with a simulated patient. 模擬患者での4時間運転中の、脱イオン化ボーラス注入に対する導電率応答を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the conductivity response to deionized bolus injection during 4 hours of operation with a simulated patient. 模擬患者での4時間運転中の、連続希釈に対する導電率応答を示すグラフである。FIG. 6 is a graph showing the conductivity response to serial dilution during 4 hours of operation with a simulated patient.
本開示は、一般に、透析システムおよび方法に関する。透析システムは、通常、透析溶液(たとえば、透析液)を再生し、透析溶液内のナトリウムレベルを制御することが可能なモジュールを含む。モジュールは、単独で、または、透析を促進する他のデバイスと共に使用されうる。   The present disclosure relates generally to dialysis systems and methods. A dialysis system typically includes a module that can regenerate a dialysis solution (eg, dialysate) and control sodium levels in the dialysis solution. The module can be used alone or in conjunction with other devices that facilitate dialysis.
本明細書に述べる方法は、使用されたまたは使用済み透析溶液を透析機械からリザーバ内に引き込む工程、吸着剤カートリッジを通して透析溶液を流すことにより、使用済み透析溶液から電解質および代謝老廃産物を除去する工程、再循環される透析溶液を透析機械に戻るように給送する工程、および、再循環される透析溶液のナトリウムレベルを適切な生理的範囲内に操作する工程を含みうる。   The method described herein removes electrolytes and metabolic waste products from a spent dialysis solution by drawing the used or spent dialysis solution from a dialysis machine into a reservoir, and flowing the dialysis solution through an adsorbent cartridge. Steps, feeding the recirculated dialysis solution back to the dialysis machine, and manipulating the sodium level of the recirculated dialysis solution within an appropriate physiological range.
本明細書で述べるシステムおよび方法は、有利には、多くの知られている透析システムおよび方法に関して生じる、大量の水の使用、高価でかつ騒音の大きい逆浸透性機器、および排出ラインの必要性をなくしうる。そのため、本明細書で述べるシステムおよび方法は、血液透析機械が、患者の家庭内での特別な配管または配線の設置を必要とすることなく、家庭環境での使用のために比較的容易に変更されることを可能にしうる。さらに、本明細書で述べるシステムおよび方法は、透析溶液内のナトリウムのレベルが、シングルパス方式の(single−pass)血液透析で達成されるのと実質的に同じ生理的範囲内に維持されることを可能にしうる。   The systems and methods described herein advantageously require the use of large amounts of water, expensive and noisy reverse osmosis equipment, and drain lines that arise with many known dialysis systems and methods. Can be lost. As such, the systems and methods described herein are relatively easy for hemodialysis machines to be modified for use in a home environment without requiring special piping or wiring to be installed in the patient's home. May be able to be done. Further, the systems and methods described herein maintain sodium levels in the dialysis solution within substantially the same physiological range that is achieved with single-pass hemodialysis. Can make it possible.
図1を参照すると、透析システム10は、透析機械30に流体接続されるモジュール20を含む。モジュール20は、以下で説明されるように、透析溶液を再循環させ、透析溶液内のナトリウムレベルを制御するのに使用されうる。   Referring to FIG. 1, the dialysis system 10 includes a module 20 that is fluidly connected to a dialysis machine 30. Module 20 can be used to recirculate the dialysis solution and control sodium levels in the dialysis solution, as described below.
モジュール20は、一般に、第1流体ループ22、吸着剤デバイス24、リザーバアセンブリ26、およびナトリウムを制御するシステムを含む。モジュール20の、吸着剤デバイス24およびリザーバアセンブリ26は、吸着剤デバイス24およびリザーバアセンブリ26が第1流体ループ22に連通するように第1流体ループ22に結合する。第1流体ループ22は、透析溶液を、モジュール20の種々のコンポーネントから透析機械30に、そして、モジュール20に戻るように循環させる流路を画定する導管を含む。   The module 20 generally includes a first fluid loop 22, an adsorbent device 24, a reservoir assembly 26, and a system for controlling sodium. Adsorbent device 24 and reservoir assembly 26 of module 20 are coupled to first fluid loop 22 such that adsorbent device 24 and reservoir assembly 26 are in communication with first fluid loop 22. The first fluid loop 22 includes a conduit that defines a flow path through which the dialysis solution is circulated from the various components of the module 20 to the dialysis machine 30 and back to the module 20.
吸着剤デバイス24は、尿毒症性毒素を除去することが可能な吸着剤カートリッジを含むハウジングを含む。一部の実施形態では、カートリッジは使い捨てである。カートリッジは、たとえば、使用してハウジングから取外された後に、廃棄されるように構築されうる。交換式カートリッジは、その後、モジュール20のその後の使用のために、同様のカートリッジと交換されうる。カートリッジは、一連の層を通して水を浄化し、使用済み透析溶液を再生することができ、一連の層は、過剰の量のカチオン(たとえば、カルシウム、マグネシウム、ナトリウム、カリウム)または本質的なイオンを除去または吸収することなく、溶液から、重金属(たとえば、鉛、水銀、ヒ素、カドミウム、クロム、およびタリウム)、オキシダント(たとえば、塩素およびクロラミン)、尿素、リン酸塩、および他の尿毒症性老廃代謝物(たとえば、クレアチニンおよび尿酸)を除去しうる。   The adsorbent device 24 includes a housing that includes an adsorbent cartridge capable of removing uremic toxins. In some embodiments, the cartridge is disposable. The cartridge can be constructed to be discarded, for example after use and removed from the housing. The replaceable cartridge can then be replaced with a similar cartridge for subsequent use of the module 20. The cartridge can purify the water through a series of layers and regenerate the spent dialysis solution, and the series of layers can remove excess amounts of cations (eg, calcium, magnesium, sodium, potassium) or essential ions. Without removal or absorption, from solution, heavy metals (eg, lead, mercury, arsenic, cadmium, chromium, and thallium), oxidants (eg, chlorine and chloramine), urea, phosphate, and other uremic waste Metabolites such as creatinine and uric acid can be removed.
一部の実施形態では、上述した機能を実施するカートリッジのコンポーネントは、活性炭を含む浄化層、ポリマーリン酸塩バインダを含むイオン交換層またはイオン交換吸着剤、ならびに、カチオンを排除する組成物(たとえば、本明細書でさらに述べる平坦膜/中空繊維、イオン交換膜、または尿素除去成分を囲むカプセル化剤)と共に、強酸カチオン交換樹脂および塩基樹脂(複数可)または尿素低下酵素およびイオン交換吸着剤を含む尿素除去層を含む。   In some embodiments, the cartridge components that perform the functions described above include a purification layer comprising activated carbon, an ion exchange layer or ion exchange adsorbent comprising a polymeric phosphate binder, and a composition that eliminates cations (eg, A strong acid cation exchange resin and base resin (s) or urea-reducing enzyme and ion exchange adsorbent with a flat membrane / hollow fiber, ion exchange membrane, or encapsulating agent that surrounds a urea removal component as further described herein. Including a urea removal layer.
ある実施形態では、カートリッジは、以下の層および材料、すなわち、炭酸ジルコニウムナトリウムまたは他のアルカリ金属−第IV族金属−炭酸塩、リン酸ジルコニウムまたは他のアンモニア吸収剤、アルミナまたは他の同様な材料、アルミナを担体としたウレアーゼまたは他の不動態化酵素層または珪藻土または酸化ジルコニウムなどの尿素をアンモニアに変換する他の材料、および、木炭などの粒状活性炭、または他の吸収剤を含む。炭酸ジルコニウムナトリウム成分は、リン酸吸収剤として働きうる。酸化ジルコニウムは、リン酸を除去するための対イオンまたはイオン交換体として働くことが可能であり、含水酸化ジルコニウム(たとえば、酢酸塩を含有する含水酸化ジルコニウム)の形態でありうる。酸化ジルコニウムはまた、カートリッジ内に配置されると、炭酸ジルコニウムナトリウムと混合されうる。   In certain embodiments, the cartridge comprises the following layers and materials: sodium zirconium carbonate or other alkali metal-Group IV metal-carbonate, zirconium phosphate or other ammonia absorbent, alumina or other similar material. , Urease or other passivating enzyme layers supported on alumina, or other materials that convert urea to ammonia, such as diatomaceous earth or zirconium oxide, and granular activated carbon, such as charcoal, or other absorbents. The sodium zirconium carbonate component can act as a phosphate absorbent. Zirconium oxide can act as a counter ion or ion exchanger to remove phosphoric acid and can be in the form of hydrous zirconium oxide (eg, hydrous zirconium oxide containing acetate). Zirconium oxide can also be mixed with sodium zirconium carbonate when placed in the cartridge.
吸着剤カートリッジのいずれの実施形態でも使用されうる尿素低下酵素の非制限的な例は、天然に存在する(たとえば、ジャックビーンズ、他の種子、または細菌からのウレアーゼ)か、(たとえば、尿素低下酵素を発現し、かつ/または、分泌する、細菌、真菌、昆虫、または哺乳類細胞における)組み換え型技術によって生産されるか、合成的に生産される(たとえば、合成される)酵素を含む。一部の実施形態では、酵素はウレアーゼである。   Non-limiting examples of urea-lowering enzymes that can be used in any embodiment of the adsorbent cartridge are naturally occurring (eg, urease from jack beans, other seeds, or bacteria) or (eg, urea-lowering) Includes enzymes produced or synthetically produced (eg, synthesized) by recombinant techniques (in bacterial, fungal, insect, or mammalian cells) that express and / or secrete enzymes. In some embodiments, the enzyme is urease.
ある実施形態では、吸着剤カートリッジは、さらに中空繊維を含む。中空繊維は、帯電イオンを積極的に排除すると共に、カートリッジの容量を増加させうる。中空繊維は、イオン排除材料でコーティングされることができ、イオン排除材料は、水浄化に似たメカニズムによって、尿素を通すが、カルシウムおよびマグネシウムなどの帯電イオンを積極的に排除する。中空繊維をコーティングする材料は、カルシウムおよびマグネシウムを効果的に排除し、したがって、透析溶液内にイオンを保持しうる、当業者に知られている任意の材料(たとえば、脂肪酸またはポリスルホンのようなポリマー鎖)でありうる。一般に、この作用を有させるため材料自体を正に帯電させる。一部の実施形態では、たとえば、中空繊維をコーティングするのに使用される材料は、酢酸セルロース(たとえば、三酢酸セルロース)である。コーティングするための中空繊維は、商業的に入手可能であり(たとえば、Fresenius Medical Care North America)、当業者にとって入手可能な、任意の所望のイオン排除材料でコーティングされうる。   In certain embodiments, the adsorbent cartridge further includes hollow fibers. Hollow fibers can actively eliminate charged ions and increase the capacity of the cartridge. The hollow fibers can be coated with an ion exclusion material, which passes urea through a mechanism similar to water purification, but actively eliminates charged ions such as calcium and magnesium. The material that coats the hollow fibers can be any material known to those skilled in the art (eg, polymers such as fatty acids or polysulfones) that can effectively exclude calcium and magnesium and thus retain ions in the dialysis solution. Chain). In general, the material itself is positively charged to have this effect. In some embodiments, for example, the material used to coat the hollow fibers is cellulose acetate (eg, cellulose triacetate). Hollow fibers for coating are commercially available (eg, Fresenius Medical Care North America) and can be coated with any desired ion exclusion material available to those skilled in the art.
あるいは、中空繊維は、イオン選択性ナノろ過膜を含みうる。こうした膜は、いくつかの発売元(たとえば、Amerida、Koch、GE、Hoechst、およびDow Chemical)から商業的入手可能である。これらの膜は、イオン性物質が膜を通して拡散することを防止する孔径を有する。たとえば、1価よりも大きい負電荷を有するイオン(たとえば、硫酸塩およびリン酸塩)を排除する一方で、1価の電荷を有するイオンを通過させる(その逆の場合もあてはまる)能力を有するナノろ過膜が存在する。いずれの場合も、中空繊維デバイスは種々の寸法で入手可能であり、家庭内システムにおいて使用する大きさに作られうる交換式カートリッジに嵌合する程度に小さいものであることのみが必要である。   Alternatively, the hollow fiber can include an ion selective nanofiltration membrane. Such membranes are commercially available from several vendors (eg, Amerida, Koch, GE, Hoechst, and Dow Chemical). These membranes have pore sizes that prevent ionic substances from diffusing through the membrane. For example, a nano having the ability to pass ions with a monovalent charge (and vice versa) while eliminating ions with a negative charge greater than monovalent (eg, sulfate and phosphate) There is a filtration membrane. In either case, the hollow fiber device is available in a variety of dimensions and need only be small enough to fit into a replaceable cartridge that can be sized for use in a home system.
ある実施形態では、吸着剤カートリッジは、さらに上述した材料のような正に帯電した材料で被覆される平坦膜を含みうる。さらに、膜は正に帯電したイオンの通過を制限するイオン交換(たとえば、アニオン)膜(たとえば、Astrom(登録商標)Neosepta(登録商標)AFXアニオン交換膜、PCA GmbH PC−SAアニオン交換膜)でありうる。有利には、このイオン交換膜はさらにリン酸塩を吸収する能力を有する。   In certain embodiments, the sorbent cartridge can further include a flat membrane that is coated with a positively charged material, such as those described above. In addition, the membrane is an ion exchange (eg, anion) membrane that restricts the passage of positively charged ions (eg, Astrom® Neosepta® AFX anion exchange membrane, PCA GmbH PC-SA anion exchange membrane). It is possible. Advantageously, the ion exchange membrane further has the ability to absorb phosphate.
カートリッジおよび/またはそのコンポーネントまたは層は、交換され(たとえば、膜、尿素低下酵素)、再生され(たとえば、樹脂、吸着剤)、かつ/または、必要なときに再使用するために無菌化されうる(たとえば、飽和、損傷、枯渇)。さらに、カートリッジ全体は交換式であり、そのため、たとえばカートリッジの再生効率が減少する(たとえば層飽和により)か、あるいは、カートリッジが磨耗するかまたは損傷を受けると、透析システムから取外されうる。   The cartridge and / or its components or layers can be exchanged (eg, membranes, urea-lowering enzymes), regenerated (eg, resin, adsorbent), and / or sterilized for reuse when needed. (Eg saturation, damage, depletion). Further, the entire cartridge is replaceable so that it can be removed from the dialysis system, for example, if the cartridge's regeneration efficiency is reduced (eg, due to layer saturation), or the cartridge is worn or damaged.
吸着剤カートリッジのさらなる例は、米国特許第6,878,283号、米国特許第7,033,498号、およびSorb'sREDYカートリッジ(たとえば、“Sorbent Dialysis Primer”COBE Renal Care Inc.Sep.4 1993 Editionおよび“Rx Guide to Custom Dialysis”COBE Renal Care Inc.Revision E.Sep.1993を参照されたい)に記載され、全て参照によりその全体が本明細書に組込まれる。   Further examples of adsorbent cartridges include U.S. Patent No. 6,878,283, U.S. Patent No. 7,033,498, and Sorb'sREDY cartridge (e.g., "Sorbent Dialyzer Primer" COBE Renal Care Inc. Sep. 1993 Edition and “Rx Guide to Custom Dialysis” (see COBE Renal Care Inc. Revision E. Sep. 1993), all of which are incorporated herein by reference in their entirety.
モジュール20のリザーバアセンブリ26は、透析溶液を保持することが可能である。一部の実施形態では、図1に示すように、リザーバアセンブリ26は、第1のまたは使用済みリザーバ26aおよび第2のまたは新しいリザーバ26bを含む。第1および第2のリザーバは、初期流体量および透析処置の過程の間に起こりうる任意の流体蓄積を受け入れ収容するのに十分な任意のサイズまたは形状でありうる。リザーバは、硬質材料または軟質材料から構築されうる。リザーバはまた、開放した容器として形成されるか、またはリザーバは閉鎖した容器として形成されうる。リザーバが閉鎖した容器である場合、流体がリザーバに入るにつれて空気が排出されるように、容器は通気孔などの開口を含みうる。一部の実施形態では、第2リザーバ26bは、第1リザーバ26aの流体容積容量より小さい流体容積容量を有する。第2リザーバ26bは、さらに、ほぼ第1リザーバ26aの内部に嵌合する大きさに作られうる。第1および第2リザーバ26a、26bは、第2リザーバ26bの流体容量に達すると過剰の流体が第1リザーバ26a内に溢出するように、相互に配列され配置されうる。リザーバ26a、26bは、透析機械に固定可能に組み合わされうる。あるいは、リザーバは透析機械に取外し可能に取り付けられうる。リザーバは、透析機械上に任意の角度で配置されうる。図2に示すように、ある実施形態では、リザーバアセンブリ26のリザーバ26a、26bは、血液透析機械30の側面上のモジュール20のハウジング内に配置される。   The reservoir assembly 26 of the module 20 can hold a dialysis solution. In some embodiments, as shown in FIG. 1, the reservoir assembly 26 includes a first or used reservoir 26a and a second or new reservoir 26b. The first and second reservoirs can be of any size or shape sufficient to accept and accommodate the initial fluid volume and any fluid accumulation that may occur during the course of the dialysis treatment. The reservoir can be constructed from a hard material or a soft material. The reservoir can also be formed as an open container or the reservoir can be formed as a closed container. If the reservoir is a closed container, the container may include an opening, such as a vent, so that air is evacuated as fluid enters the reservoir. In some embodiments, the second reservoir 26b has a fluid volume capacity that is less than the fluid volume capacity of the first reservoir 26a. The second reservoir 26b can be further sized to fit approximately within the first reservoir 26a. The first and second reservoirs 26a, 26b may be arranged and arranged with respect to each other such that excess fluid overflows into the first reservoir 26a when the fluid capacity of the second reservoir 26b is reached. The reservoirs 26a, 26b can be fixedly combined with the dialysis machine. Alternatively, the reservoir can be removably attached to the dialysis machine. The reservoir can be placed at any angle on the dialysis machine. As shown in FIG. 2, in one embodiment, the reservoirs 26 a, 26 b of the reservoir assembly 26 are disposed within the housing of the module 20 on the side of the hemodialysis machine 30.
モジュール20は、さらに、ナトリウムなどの電解質を制御するシステムを含みうる。図1に示すように、ナトリウムを制御するシステム40は、第1流体ループ22に連通するように接続された第3のまたは希釈リザーバ42を含む。第1および第2リザーバ26a、26bと同様に、希釈リザーバ42は、硬質材料または軟質材料から形成されうる。希釈リザーバは、システムのコンポーネントを通して循環する流体を希釈するのに十分な容積の流体を保持可能な任意のサイズまたは形状でありうる。通常、希釈リザーバ42内に含まれる希釈液は水である。しかし、他の様々な適切な希釈液も使用されうる。   Module 20 may further include a system for controlling an electrolyte such as sodium. As shown in FIG. 1, the system 40 for controlling sodium includes a third or dilution reservoir 42 connected to communicate with the first fluid loop 22. Similar to the first and second reservoirs 26a, 26b, the dilution reservoir 42 may be formed from a hard or soft material. The dilution reservoir can be any size or shape capable of holding a volume of fluid sufficient to dilute fluid circulating through the components of the system. Usually, the diluent contained in the dilution reservoir 42 is water. However, various other suitable diluents can also be used.
ナトリウムを制御するシステム40は、さらに、第1流体ループ22および希釈リザーバ42に連通するように接続された3方弁50を含む。以下で説明するように、3方弁50は、希釈リザーバ42を充填することが望ましいときに、吸着剤カートリッジ24から出る流体を希釈リザーバ42内に送るように配置され、吸着剤カートリッジ24が充填されると、吸着剤カートリッジ24から出る流体を新しいリザーバ26b内に送るように配置されうる。   The sodium control system 40 further includes a three-way valve 50 connected in communication with the first fluid loop 22 and the dilution reservoir 42. As described below, the three-way valve 50 is arranged to route fluid exiting the adsorbent cartridge 24 into the dilution reservoir 42 when it is desired to fill the dilution reservoir 42 so that the adsorbent cartridge 24 is filled. Once done, the fluid exiting the adsorbent cartridge 24 can be arranged to be routed into a new reservoir 26b.
モジュール20は、さらに、溶液内のナトリウムイオン濃度の測定など、電解質濃度の測定が可能な計測器を含みうる。たとえば、計測器は、導電率計またはpH計でありうる。ある実施形態では、モジュールは、透析液流体内のアンモニア分子および/またはアンモニウムイオンを検出するアンモニアおよび/またはアンモニウムイオン監視デバイスを含む。アンモニア分子および/またはアンモニウムイオンの検出は、アンモニアおよび/またはアンモニウムイオンがモジュールによる処置を受けている患者内に導入されるのを抑制しうる(防止しうる)。さらに、アンモニアおよび/またはアンモニウムイオンの検出は、モジュールの吸着剤カートリッジの効率を監視すること、ならびに、吸着剤カートリッジが適切に作動していることを表示することを可能にする。モジュールはまた、たとえば、流体の流れを始動および停止させる種々の弁、流体ポンプまたは他の流体の流れを生成するデバイス、流れを検出し、流量を測定する流量計、透析液の温度を制御する透析液流体加熱器、および、透析処置の実行に関与しうる他の周知のデバイスを含みうる。   Module 20 may further include a meter capable of measuring electrolyte concentration, such as measuring sodium ion concentration in solution. For example, the meter can be a conductivity meter or a pH meter. In certain embodiments, the module includes an ammonia and / or ammonium ion monitoring device that detects ammonia molecules and / or ammonium ions in the dialysate fluid. Detection of ammonia molecules and / or ammonium ions may suppress (prevent) ammonia and / or ammonium ions from being introduced into a patient undergoing treatment with the module. In addition, detection of ammonia and / or ammonium ions makes it possible to monitor the efficiency of the adsorbent cartridge of the module and to indicate that the adsorbent cartridge is operating properly. The module also controls, for example, various valves that start and stop fluid flow, fluid pumps or other devices that generate fluid flow, flow meters that detect flow and measure flow, and temperature of dialysate Dialysate fluid heaters and other well-known devices that may be involved in performing a dialysis procedure may be included.
なお図1を参照すると、モジュールのコンポーネント(たとえば、弁、ポンプなど)を制御するために、マイクロプロセッサ70が、モジュールのコンポーネントに電気接続されている。マイクロプロセッサ70は、予めプログラムされた命令に応答して、または、熟練した臨床医によって判定される患者のニーズに応じて、ポンプ流量ならびにモジュールのコンポーネントのタイミングおよび配列を、制御し、変更し、調整しうる。モジュールおよび/または透析システムは、さらに、本明細書で述べるシステムおよびデバイスを作動させ制御する適切なソフトウェアを含みうることを当業者は理解するであろう。   Still referring to FIG. 1, a microprocessor 70 is electrically connected to the module components to control the components of the module (eg, valves, pumps, etc.). The microprocessor 70 controls and modifies pump flow rates and module component timing and arrangement in response to pre-programmed instructions or according to patient needs as determined by a skilled clinician; Can be adjusted. Those skilled in the art will appreciate that the modules and / or dialysis systems may further include appropriate software to operate and control the systems and devices described herein.
モジュールは、Fresenius Medical Care 2008Kデザインのバージョンなどの、血液透析機械30に結合される。血液透析において、血液は、動脈チャネルを通って動脈圧センサまで流れる。動脈圧センサは、動脈側の回路を通って流れる血液の圧力を監視することができるように変換器を含む。その後、血液は蠕動ポンプなどのポンプに隣接するチャネルの一部分を通って流れる。ポンプは、回路を通して血液を強制的に流す。次に、血液は透析器まで、続いて静脈圧センサまで流れる。血液が、そこを通して取り出され、また戻されるアクセスポートは、患者の上の好都合かつ適切な場所にあり、任意の適切な医療チュービングによって血液透析機械に接続されうる。   The module is coupled to a hemodialysis machine 30, such as a version of the Fresenius Medical Care 2008K design. In hemodialysis, blood flows through an arterial channel to an arterial pressure sensor. The arterial pressure sensor includes a transducer so that the pressure of blood flowing through the circuit on the arterial side can be monitored. The blood then flows through a portion of the channel adjacent to the pump, such as a peristaltic pump. The pump forces blood through the circuit. The blood then flows to the dialyzer and subsequently to the venous pressure sensor. The access port through which blood is drawn and returned is at a convenient and appropriate location on the patient and can be connected to the hemodialysis machine by any suitable medical tubing.
動脈圧センサは、ポンプの前に配置されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、ポンプの後ろにある。ある実施形態では、圧力センサは、血液ポンプの前後両方に配置される。   Although the arterial pressure sensor has been described as being placed in front of the pump, in some embodiments it is behind the pump. In certain embodiments, pressure sensors are placed both before and after the blood pump.
本明細書で述べる透析システムは、高い透析液流量(約500ml/分)を可能にするなどの利点を提供しうる。そのため、透析液流量を標準的な血液透析と同様にすることができ、それにより、よりよいクリアランスを提供し、1週当たり6回以上の処置を必要とする現在の家庭用血液透析機械と比較して、たった3〜4回の透析処置を可能にする。透析システムのさらなる利点は、透析システムが異なる圧力で作動するモジュールおよび透析機械を可能にし、それにより、吸着カートリッジの変形または破裂、および、透析機械のエア・ロックが抑制されることである。さらに、透析システムは、シングルパス透析と比較して、大幅に低減された容積の新しい透析液を使用する。たとえば、モジュールおよび透析システムが完全な透析処置のための新しい透析溶液を提供するのに、6リットルの容積の水道水で十分でありうる。   The dialysis system described herein may provide advantages such as allowing high dialysate flow rates (about 500 ml / min). As such, dialysate flow can be similar to standard hemodialysis, thereby providing better clearance and comparing to current home hemodialysis machines that require more than 6 treatments per week This allows only 3-4 dialysis treatments. A further advantage of the dialysis system is that it allows modules and dialysis machines to operate at different pressures, thereby suppressing adsorption cartridge deformation or rupture and dialysis machine air lock. Furthermore, the dialysis system uses a significantly reduced volume of new dialysate compared to single pass dialysis. For example, a 6 liter volume of tap water may be sufficient for the module and dialysis system to provide a new dialysis solution for a complete dialysis treatment.
ここで、図1を参照して透析システムの作動方法を説明する。始動の初期段階(水供給および排出が利用される場合)において、コネクタ80は、流体導管100によって水(たとえば、水道水)供給源に接続されるコネクタレセプタクル90内に挿入され、コネクタ82は、流体導管112によって排出または老廃物バッグに接続されるコネクタレセプタクル92に挿入される。吸着剤カートリッジ24は、この時点では第1流体ループ22に接続されない。   Here, the operation method of the dialysis system will be described with reference to FIG. In the initial stage of startup (when water supply and drainage is utilized), the connector 80 is inserted into a connector receptacle 90 that is connected by a fluid conduit 100 to a water (eg, tap water) source, and the connector 82 is A fluid conduit 112 is inserted into a connector receptacle 92 that is connected to a drain or waste bag. The adsorbent cartridge 24 is not connected to the first fluid loop 22 at this time.
次に入口弁56が開放されて、水道水が流体導管100を介して入口弁56を通ってシステムに入ることを可能にし、続いてレセプタクル90およびコネクタ80を通って流体導管102内に入ることを可能にする。同時に、3方弁50が閉められ、水道水が継続して弁50を通って流体導管106まで進み、リザーバ26b内に入ることを可能にする。入口弁56は、適切な容積の水道水がシステムに入るまで開放されたままにされる。流入する水の容積は、たとえば、監視のために電子回路70に接続可能なフロートスイッチまたはスケールなどの商業的に入手可能なデバイスによって検知されうる。あるいは、患者は、開口を通して新しいリザーバ26bに到るようにシステム内に水道水を注ぐことができ、入口弁56および関連する監視デバイスについての必要性をなくす。一部の実施形態では、約6リットルの水道水がシステム内に導入される。あるいは、8〜9リットルの容積の水道水が何人かの患者に使用されてもよい。   The inlet valve 56 is then opened to allow tap water to enter the system through the inlet valve 56 via the fluid conduit 100 and subsequently into the fluid conduit 102 through the receptacle 90 and connector 80. Enable. At the same time, the three-way valve 50 is closed, allowing tap water to continue through the valve 50 to the fluid conduit 106 and enter the reservoir 26b. Inlet valve 56 is left open until an appropriate volume of tap water enters the system. The volume of incoming water can be detected, for example, by a commercially available device such as a float switch or scale that can be connected to the electronic circuit 70 for monitoring. Alternatively, the patient can pour tap water into the system to reach the new reservoir 26b through the opening, eliminating the need for the inlet valve 56 and associated monitoring device. In some embodiments, about 6 liters of tap water is introduced into the system. Alternatively, tap water with a volume of 8-9 liters may be used for some patients.
システムが初期プライミングされると、患者は、レセプタクル90からコネクタ80を取外し、レセプタクル96において吸着剤カートリッジ内にコネクタ80を挿入することによって、また、レセプタクル92からコネクタ82を取外し、レセプタクル94内にコネクタ82を挿入することによって、吸着剤カートリッジ24を流体ループ22に接続する。コネクタ80および82がそれぞれレセプタクル96および94内に挿入された状態で、流体ループ22を通って循環する流体は、吸着剤カートリッジ24を通過しうる。   When the system is initially primed, the patient removes the connector 80 from the receptacle 90 and inserts the connector 80 into the adsorbent cartridge at the receptacle 96, and also removes the connector 82 from the receptacle 92 and plugs the connector into the receptacle 94. The adsorbent cartridge 24 is connected to the fluid loop 22 by inserting 82. Fluid that circulates through the fluid loop 22 may pass through the adsorbent cartridge 24 with the connectors 80 and 82 inserted into the receptacles 96 and 94, respectively.
使用済み透析液リザーバ26aを起点に、流体は、使用済み透析液リザーバ26aの底部から出て流体導管108を通り、流体導管114を介して吸着剤カートリッジ24の底部に入る。流体は、吸着剤カートリッジ24を通過し、吸着剤カートリッジ24の上部から出て、流体導管116を介してレセプタクル96およびコネクタ80を通って流体導管102に入る。   Starting from the spent dialysate reservoir 26a, fluid exits the bottom of the spent dialysate reservoir 26a, passes through the fluid conduit 108, and enters the bottom of the adsorbent cartridge 24 via the fluid conduit 114. The fluid passes through the adsorbent cartridge 24, exits the top of the adsorbent cartridge 24, and enters the fluid conduit 102 through the receptacle 96 and connector 80 via the fluid conduit 116.
3方弁50は、制御ライン72を介して電子回路70によって駆動され、処理された流体が流体導管104を介して希釈リザーバ42内に入ることを可能にする。注入ポンプ60は、この時点では停止され、流体を希釈リザーバ42内に充填させる。この容積の無ナトリウム流体は、処置の後半で、透析システム内を循環する透析溶液のナトリウム含有量全体を希釈するために使用される。   The three-way valve 50 is driven by the electronic circuit 70 via the control line 72 and allows the processed fluid to enter the dilution reservoir 42 via the fluid conduit 104. The infusion pump 60 is stopped at this point to fill the dilution reservoir 42 with fluid. This volume of sodium free fluid is used later in the procedure to dilute the entire sodium content of the dialysis solution circulating in the dialysis system.
希釈リザーバ42が充填されと、弁50が開かれ、それにより、使用済みリザーバ26aおよび吸着剤カートリッジ24からの残りの流体が、流体導管106を流れ、新しいリザーバ26bに入る。この段階で、流体は新しいリザーバ26bから透析機械30に送出され、透析機械30において、流体に(液体形態または粉末形態の)既知の濃縮物が添加され、ベースのナトリウムおよび重炭酸塩レベルを達成する。この添加プロセスは、手動でまたは自動で実施されうる。この時点で、上述したように、流体は透析機械30およびモジュール20を通って循環し続ける。   When the dilution reservoir 42 is filled, the valve 50 is opened so that the remaining fluid from the used reservoir 26a and adsorbent cartridge 24 flows through the fluid conduit 106 and into the new reservoir 26b. At this stage, fluid is delivered from the new reservoir 26b to the dialysis machine 30, where a known concentrate (in liquid or powder form) is added to the fluid to achieve the base sodium and bicarbonate levels. To do. This addition process can be performed manually or automatically. At this point, fluid continues to circulate through dialysis machine 30 and module 20 as described above.
流体は、圧力ポンプ64によって新しいリザーバ26bから流体導管118を通って透析機械30内に引き込まれ、圧力ポンプ64は、流体導管120を介して透析機械30に十分に給送するように調整されうる。透析機械30内で、流体の電解質レベルを医師によって指定されたレベルに調整するために、マグネシウム、カルシウム、カリウム、ブドウ糖、および他の所望の成分を含有する酸が既知の量の水で釣り合わされる。処置中、吸着剤カートリッジ24内のナトリウムレベルは漸増する傾向にあるため、吸着剤カートリッジ24を流れる流体のナトリウムレベルが増加する。酸濃縮物からのさらなる容積の水は、吸着剤カートリッジ24によって生成されるナトリウムレベルの希釈に寄与し、使用済みリザーバ26a内の水レベルを増加させうる。使用済み透析液は、流体導管122に接続される排出ラインを通って血液透析機械30を出て、使用済みリザーバ26a内に移動する。   The fluid is drawn by the pressure pump 64 from the new reservoir 26b through the fluid conduit 118 and into the dialysis machine 30, and the pressure pump 64 can be adjusted to fully feed the dialysis machine 30 via the fluid conduit 120. . Within dialysis machine 30, acid containing magnesium, calcium, potassium, glucose, and other desired ingredients is balanced with a known amount of water to adjust the electrolyte level of the fluid to the level specified by the physician. The During treatment, the sodium level in the adsorbent cartridge 24 tends to increase gradually, increasing the sodium level of the fluid flowing through the adsorbent cartridge 24. Additional volumes of water from the acid concentrate can contribute to diluting the sodium level produced by the sorbent cartridge 24 and can increase the water level in the spent reservoir 26a. Spent dialysate exits hemodialysis machine 30 through a drain line connected to fluid conduit 122 and travels into spent reservoir 26a.
使用済み透析液は、ポンプ62によって使用済みリザーバ26aから吸着剤カートリッジ24に引き込まれる。吸着剤カートリッジ24を通過した結果、尿素などの毒素、ならびに、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどのいくつかの透析液成分は、使用済み透析液から取除かれる。吸着剤カートリッジ24から出た再循環される透析液は、その後、新しいリザーバ26bに搬送され、最終的に透析機械30を通して戻されるように循環される。   The used dialysate is drawn into the adsorbent cartridge 24 from the used reservoir 26a by the pump 62. As a result of passing through the adsorbent cartridge 24, toxins such as urea and some dialysate components such as magnesium, calcium and potassium are removed from the spent dialysate. The recirculated dialysate leaving the adsorbent cartridge 24 is then conveyed to a new reservoir 26b and finally circulated back through the dialysis machine 30.
処置中、透析機械30から送信される信号は、患者へ向かう再循環される透析液の導電率のための制御ライン76を介してマイクロプロセッサ70によって監視される。Ca、Mg、およびKが容積的に釣り合わされ、吸着剤カートリッジ24から出る無Ca、無Mg、および無K溶液に添加されるため、ベース導電率に対する任意の変化は、一般に、吸着剤カートリッジ24によってもたらされるナトリウム生成の結果である。ナトリウム含有量がマイクロプロセッサ70に通信するソフトウェアに入力された特定のレベル設定を超える場合、マイクロプロセッサ70は注入ポンプ60を起動させる信号を別の制御ライン74を介して注入ポンプ60に送信し、処置の前に希釈リザーバ42に収集された無ナトリウム溶液によって、リザーバ容積内のナトリウムをさらに希釈する。代替の制御方法は、モジュール20に給送する血液透析機械30の排出ラインにおいて導電率を監視することであり、透析機械30からモジュール20への電子信号についての必要性をなくす。   During the procedure, the signal transmitted from the dialysis machine 30 is monitored by the microprocessor 70 via a control line 76 for the conductivity of the recirculated dialysate towards the patient. As Ca, Mg, and K are volumetrically balanced and added to the Ca-free, Mg-free, and K-free solutions exiting the sorbent cartridge 24, any change to the base conductivity is generally sorbent cartridge 24. Is the result of sodium production brought about by If the sodium content exceeds a specific level setting entered in the software communicating to the microprocessor 70, the microprocessor 70 sends a signal to activate the infusion pump 60 to the infusion pump 60 via another control line 74; The sodium in the reservoir volume is further diluted with a sodium free solution collected in the dilution reservoir 42 prior to treatment. An alternative control method is to monitor conductivity in the drain line of the hemodialysis machine 30 that feeds the module 20, eliminating the need for an electronic signal from the dialysis machine 30 to the module 20.
希釈方法に対する代替の実施形態は、透析機械の雄コネクタを希釈リザーバ42に差し込むことができる希釈リザーバ42のレセプタクルを有することであり、透析機械30は、透析機械のマイクロプロセッサを使用してシステム内で無ナトリウム流体を釣り合わせることができ、それにより、注入ポンプ60についての必要性がなくなる。   An alternative embodiment to the dilution method is to have a receptacle for the dilution reservoir 42 through which the male connector of the dialysis machine can be plugged into the dilution reservoir 42, and the dialysis machine 30 uses the dialysis machine microprocessor to make it in-system. Can balance the sodium-free fluid, thereby eliminating the need for infusion pump 60.
希釈方法に対する別の実施形態は、透析機械30内でポンプによって釣り合わされることができるパッケージされた無ナトリウム水を希釈液として利用することであり、それにより、弁50、希釈リザーバ42、および、注入ポンプ60についての必要性がなくなる。   Another embodiment for the dilution method is to utilize packaged sodium-free water as a diluent that can be balanced by a pump in the dialysis machine 30 so that the valve 50, the dilution reservoir 42, and The need for infusion pump 60 is eliminated.
希釈システムのための制御方法は、別法としてまたは付加的に、血液透析機械からの電子フィードバック、別個の導電率プローブ、または時間制限の設けられた配置であってもよい。   The control method for the dilution system may alternatively or additionally be an electronic feedback from a hemodialysis machine, a separate conductivity probe, or a time limited arrangement.
処置の終了によって、患者は、希釈リザーバ42を外し、コネクタ80をレセプタクル90に、また、コネクタ82をレセプタクル92に再挿入する。この時点で、排出ラインが使用される場合、ポンプ62は、リザーバ26a、26bを空にすることができ、次の処置まで、システムが空の状態に戻される。あるいは、患者が処置の終了時に手動でリザーバを空にすることで、排出ラインをなくすことができる。   Upon completion of the procedure, the patient removes the dilution reservoir 42 and reinserts the connector 80 into the receptacle 90 and the connector 82 into the receptacle 92. At this point, if the drain line is used, the pump 62 can empty the reservoirs 26a, 26b and the system is returned to an empty state until the next procedure. Alternatively, the drain line can be eliminated by manually emptying the reservoir at the end of the procedure by the patient.
リザーバ26a、26bを排出した後、モジュールおよび透析機械は漂白剤などの洗浄溶液を、モジュールの流体ループ22を通して透析機械30内へ、さらに透析機械30を通り、モジュール20に戻るように循環させることにより洗浄されうる。透析システムの消毒は、別法としてまたは付加的に、加熱消毒技法を含みうる。   After draining the reservoirs 26a, 26b, the module and dialysis machine circulate a wash solution, such as bleach, through the module fluid loop 22 into the dialysis machine 30 and back through the dialysis machine 30 and back to the module 20. Can be washed. Disinfection of the dialysis system may alternatively or additionally include heat disinfection techniques.
特定の実施形態が述べられたが、他の実施形態が可能である。
たとえば、ナトリウムを制御するシステム40は、システムを流れる流体内のナトリウムレベルを減少させるように適合されるものとして述べられたが、ナトリウムを制御するシステムは、別法としてまたは付加的に、システムを流れる流体内のナトリウムレベルを増加させるように適合されてもよい。図3に示すように、たとえば、ナトリウムを制御するシステム40Aは、希釈リザーバ42に加えて、ナトリウム濃縮物溶液を含有する容器44を含む。オン−オフ流れスイッチまたは弁52は、希釈リザーバ42とフローポンプ60との間に配置され、オン−オフ流れスイッチまたは弁54は、ナトリウム濃縮容器44とフローポンプ60との間に配置される。フローポンプ60は、弁52および54の状態に応じて、ナトリウム濃縮物溶液または希釈液容積を第1流体ループ22に注入するのに役立ちうる。吸着剤カートリッジ24から出る流体が著しく高いレベルのナトリウムを有する(これは、吸着剤カートリッジ24内でナトリウムレベルが漸増するために起こりうる)と判定された場合、弁52が開放され、弁54が閉鎖され、さらにポンプ60が起動されて希釈水を流体導管106内に引き込む。一方、吸着剤カートリッジ24から出る流体内のナトリウムレベルが低過ぎる(これは、新しい吸着剤カートリッジ24が、そこを通過する流体からナトリウムを取除くことにより、処置の初期段階で起こりうる)場合、弁52が閉鎖され、弁54が開放され、さらにポンプ60が起動されてナトリウム濃縮物溶液を流体導管106内に引き込む。上述のように、透析溶液内のナトルウムレベルを調整し操作するために、したがって患者のナトリウムレベルを調整し操作するために、ナトリウム濃縮物が使用されうる。
While specific embodiments have been described, other embodiments are possible.
For example, while the sodium control system 40 has been described as being adapted to reduce sodium levels in the fluid flowing through the system, the sodium control system can alternatively or additionally include a system. It may be adapted to increase the sodium level in the flowing fluid. As shown in FIG. 3, for example, a system 40A for controlling sodium includes a container 44 containing a sodium concentrate solution in addition to a dilution reservoir. An on-off flow switch or valve 52 is disposed between the dilution reservoir 42 and the flow pump 60, and an on-off flow switch or valve 54 is disposed between the sodium concentration vessel 44 and the flow pump 60. The flow pump 60 can help inject a sodium concentrate solution or diluent volume into the first fluid loop 22 depending on the state of the valves 52 and 54. If it is determined that the fluid exiting the adsorbent cartridge 24 has a significantly higher level of sodium (this can occur due to the escalating sodium level in the adsorbent cartridge 24), the valve 52 is opened and the valve 54 is Then, the pump 60 is activated and draws dilution water into the fluid conduit 106. On the other hand, if the sodium level in the fluid exiting the adsorbent cartridge 24 is too low (this can occur at an early stage of treatment by removing new sodium from the fluid passing therethrough) Valve 52 is closed, valve 54 is opened, and pump 60 is activated to draw sodium concentrate solution into fluid conduit 106. As mentioned above, sodium concentrate can be used to adjust and manipulate sodium levels in the dialysis solution, and thus to adjust and manipulate patient sodium levels.
ナトリウムを制御するシステムは、システムを通って循環する流体に添加されうる希釈液(たとえば、水道水)を含む希釈リザーバを含むものとして述べられたが、別法としてまたは付加的に、循環する流体内のナトリウムレベルを制御するために他のデバイスが使用されうる。たとえば図4に示すように、一部の実施形態では、ナトリウムを制御するシステム40Bは、システムを通って循環する流体からナトリウムを除去するのに使用されうる強酸/強塩基樹脂の組合せを含むカラム46を含む。カラム46は交換式カートリッジから形成されうる。あるいは、カラム46は脱イオン化ポリッシャから形成されうる。強酸/強塩基樹脂の組合せは、透析溶液からナトリウムを除去し、pHを制御することができる。ナトリウムを制御するシステム40において、3方弁50は、第1流体ループ22およびカラム46に連通するように接続される。システムを通って循環する流体内で過剰のナトリウムレベルを検出すると、3方弁50が使用されて、流出液が吸着剤カートリッジ24からカラム46内の強酸/強塩基イオン交換樹脂混合物を通るように方向転換され、それにより、水と引換えにナトリウムが除去されうる。有利には、この方法は、システムを通って循環する流体に水を添加することなく、ナトリウムレベルを調整することができる。そのため、希釈を補うためのさらなるリザーバ容積は必要とされない。しかしながら、脱イオン化ポリッシャを再生するための交換プログラムが使用されてもよい。希釈システムまたはイオン交換システムのための制御方法は、血液透析機械からの電子フィードバック、別個の導電率プローブ、または時間制限を設けられた配置を介しうる。   Although the system for controlling sodium has been described as including a dilution reservoir containing a diluent (eg, tap water) that can be added to the fluid circulating through the system, alternatively or additionally, the circulating fluid Other devices can be used to control sodium levels within. For example, as shown in FIG. 4, in some embodiments, the sodium control system 40B includes a strong acid / strong base resin combination that can be used to remove sodium from the fluid circulating through the system. 46. Column 46 may be formed from a replaceable cartridge. Alternatively, the column 46 can be formed from a deionized polisher. The strong acid / strong base resin combination can remove sodium from the dialysis solution and control the pH. In the sodium control system 40, the three-way valve 50 is connected in communication with the first fluid loop 22 and the column 46. Upon detecting excess sodium levels in the fluid circulating through the system, a three-way valve 50 is used to allow the effluent to flow from the adsorbent cartridge 24 through the strong acid / strong base ion exchange resin mixture in the column 46. It is redirected so that sodium can be removed in exchange for water. Advantageously, this method can adjust the sodium level without adding water to the fluid circulating through the system. As such, no additional reservoir volume is needed to compensate for dilution. However, an exchange program for regenerating the deionized polisher may be used. The control method for the dilution or ion exchange system may be via electronic feedback from a hemodialysis machine, a separate conductivity probe, or a time-limited arrangement.
先に説明した特定のシステムの透析機械は、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムなどの透析溶液の溶質を、循環される透析溶液に添加するように適合されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、モジュールが、循環される透析溶液内に透析溶液溶質を添加するシステムを含む。   Although the specific system dialysis machine described above has been described as being adapted to add dialysis solution solutes such as magnesium, calcium, and potassium to the circulating dialysis solution, some implementations In form, the module includes a system that adds a dialysis solution solute into the circulated dialysis solution.
リザーバアセンブリ26は、モジュールによって形成されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、新しい透析溶液および使用済み透析溶液を保持する別個のバッグ(たとえば、使い捨てバッグ)がモジュールに接続される。   Although the reservoir assembly 26 has been described as being formed by a module, in some embodiments, a separate bag (eg, a disposable bag) holding new and used dialysis solution is connected to the module. .
ある実施形態では、モジュールは、吸着剤カートリッジホルダまたはマウントを含み、吸着剤カートリッジホルダまたはマウントは、透析溶液がホルダに接続される吸着剤カートリッジを通過することができる第1構成に、または、吸着剤カートリッジを通過することなく、透析溶液がマウントを通って送られる第2構成に設置されうる。   In certain embodiments, the module includes an adsorbent cartridge holder or mount that is in a first configuration that allows dialysis solution to pass through an adsorbent cartridge that is connected to the holder or adsorbs. The dialysis solution can be installed in a second configuration that is routed through the mount without passing through the agent cartridge.
図5は、透析機械30に連通するように接続されたモジュール220を含む透析システム200を示す。モジュール220は、吸着剤カートリッジ24を保持するように構成された吸着剤カートリッジホルダ300を含む。モジュール220はまた、注入剤容器228および塩化ナトリウム容器230から延びる流体ライン224、226が接続される多岐管222、透析液バッグまたはリザーバ238から延びる流体ライン234、236が接続される多岐管232、アンモニウム(NH)センサ246から延びる流体ライン242、244が接続される多岐管240を含む。モジュール220は、さらに、プライミング溶液バッグ、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグおよび/または排出バッグなどの他のコンポーネントをモジュール220に接続するのに使用されうる多岐管248を含む。多岐管222、232、240、および248はそれぞれ、たとえば、上述した種々のコンポーネントをそれぞれの多岐管に接続するために流体ラインがその上に配置されうる突出部を含みうる。別法としてまたは付加的に、種々の他の適した接続機構のうちの任意の機構が流体ラインを多岐管に接続するのに使用されうる。 FIG. 5 shows a dialysis system 200 that includes a module 220 connected in communication with the dialysis machine 30. Module 220 includes an adsorbent cartridge holder 300 configured to hold an adsorbent cartridge 24. Module 220 also includes manifold 222 connected to fluid lines 224, 226 extending from infusate container 228 and sodium chloride container 230, manifold 232 connected to fluid lines 234, 236 extending from dialysate bag or reservoir 238, A manifold 240 is connected to which fluid lines 242, 244 extending from an ammonium (NH 4 ) sensor 246 are connected. Module 220 further includes a manifold 248 that can be used to connect other components to module 220 such as a priming solution bag, a rinsing solution bag, a cleaning solution bag and / or a drain bag. Manifolds 222, 232, 240, and 248 may each include protrusions on which fluid lines may be placed, for example, to connect the various components described above to the respective manifolds. Alternatively or additionally, any of a variety of other suitable connection mechanisms can be used to connect the fluid line to the manifold.
図5に示すように、開放位置にあるとき、多岐管222は、注入剤溶液(たとえば、マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む溶液)および塩化ナトリウム溶液をモジュール220を通って循環する流体内に送出させる。モジュール220内のポンプおよび弁は、たとえば、注入剤溶液および塩化ナトリウムをモジュール220内で循環する流体内に送るために起動されうる。同様に、多岐管232は、流体がモジュール220からバッグ238へ、また、その逆に搬送されることを可能にする。モジュール220内のポンプおよび弁を使用して、流体は、多岐管232に接続される流体ライン234を介してバッグ238内に送られ、また、バッグ238から吸引されうる。多岐管240は、流体が、モジュール220からアンモニウムセンサ246へ、また、その逆に搬送されることを可能にする。所望の方法でモジュール220内のポンプおよび弁を起動することによって、流体は、モジュール220からアンモニウムセンサ246に送られ、また、アンモニウムセンサ246からモジュール220に戻るように引き込まれうる。多岐管248はまた、使用中に開放された構成で設置されることができ、また、モジュール内のポンプおよび弁を起動することによって、流体が、バッグ(たとえば、プライミング溶液バッグ、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグ)からモジュール220に引き込まれ、かつ/または、モジュールからバッグ(たとえば、排出バッグ)に送られることができるように流体ラインに接続されうる。図5に示すように、吸着剤カートリッジ24がカートリッジホルダ300に連通するように接続された状態で、モジュール220内を循環する流体は吸着剤カートリッジ24を通過することができる。   As shown in FIG. 5, when in the open position, manifold 222 delivers infusate solution (eg, a solution containing magnesium, calcium, and potassium) and sodium chloride solution into the fluid circulating through module 220. Let The pumps and valves in module 220 can be activated, for example, to deliver infusate solution and sodium chloride into the fluid circulating in module 220. Similarly, manifold 232 allows fluid to be transported from module 220 to bag 238 and vice versa. Using the pumps and valves in module 220, fluid can be pumped into and drained from bag 238 via fluid line 234 connected to manifold 232. Manifold 240 allows fluid to be transported from module 220 to ammonium sensor 246 and vice versa. By activating the pumps and valves in module 220 in the desired manner, fluid can be sent from module 220 to ammonium sensor 246 and pulled back from ammonium sensor 246 to module 220. Manifold 248 can also be installed in an open configuration during use, and by activating pumps and valves in the module, fluid can be transferred to a bag (eg, priming solution bag, rinse solution bag, From the cleaning solution bag) and / or connected to the fluid line so that it can be sent from the module to a bag (eg, a drain bag). As shown in FIG. 5, the fluid circulating in the module 220 can pass through the adsorbent cartridge 24 in a state where the adsorbent cartridge 24 is connected so as to communicate with the cartridge holder 300.
透析処置中、モジュール220は、図5に示す方法で構成されて、モジュール220内で循環する流体と、吸着剤カートリッジ24、注入剤容器28、塩化ナトリウム容器30、透析液バッグ38、アンモニウムセンサ46、および場合により、多岐管248を介してモジュール220に接続されうるさらなるバッグとの間の連通を可能にする。   During the dialysis treatment, the module 220 is configured in the manner shown in FIG. 5 and includes the fluid circulating in the module 220, the adsorbent cartridge 24, the infusate container 28, the sodium chloride container 30, the dialysate bag 38, and the ammonium sensor 46. , And optionally, allow communication between additional bags that may be connected to module 220 via manifold 248.
図6は、吸着剤カートリッジ24を保持するカートリッジホルダ300の断面図である。図5および6に示すように、カートリッジホルダ300は、背部302、背部302の底部分に枢動可能に接続されるベース304、および、背部302の上部分に枢動可能に接続されたアーム306を含む。吸着剤カートリッジ24は、ベース304とアーム306との間に配置され、ベース304とアーム306によって所定位置に保持されうる。図6を参照すると、流体通路308、310は、それぞれ、ベース304およびアーム306を通って延びる。ベース304およびアーム306はまた、取付け具(たとえば、雄型ニップル)312、314を含み、取付け具312、314は、吸着剤カートリッジ24と連携して、流体通路308、310を、吸着剤カートリッジ24の内部チャンバと連通状態に置き、また、吸着剤カートリッジ24をベース304とアーム306との間の所定位置に保持するのに役立つ。この構成は、流体が、ベース304の流体通路308を通って吸着剤カートリッジ24の内部チャンバ内に流れることを可能にする。流体は、吸着剤カートリッジ24を通ってアーム306の流体通路310内に流れうる。ベース304および/またはアーム306は、ばね式でありうる。これは、吸着剤カートリッジ24が、使用中に(たとえば、カートリッジ内の流体保持力および流体圧に応答して)拡張しまたは収縮する場合に、ベース304およびアーム306が、そのヒンジ軸を中心に回転することを可能にしながら、ベース304およびアーム306が吸着剤カートリッジ24を保持するのに役立ちうる。ベース304およびアーム306の流体通路308、310は、カートリッジホルダ300がモジュール220から流体(たとえば、使用済み透析溶液)を受取り、流体(たとえば、再循環される透析溶液)をモジュール220に戻すことができるように、モジュール220内の流体ラインに接続される。   FIG. 6 is a cross-sectional view of the cartridge holder 300 that holds the adsorbent cartridge 24. As shown in FIGS. 5 and 6, the cartridge holder 300 includes a back 302, a base 304 that is pivotally connected to the bottom portion of the back 302, and an arm 306 that is pivotally connected to the top portion of the back 302. including. The adsorbent cartridge 24 is disposed between the base 304 and the arm 306, and can be held in a predetermined position by the base 304 and the arm 306. Referring to FIG. 6, fluid passages 308 and 310 extend through base 304 and arm 306, respectively. Base 304 and arm 306 also include attachments (eg, male nipples) 312, 314 that cooperate with adsorbent cartridge 24 to connect fluid passages 308, 310 to adsorbent cartridge 24. In communication with the internal chamber of the chamber and also helps hold the adsorbent cartridge 24 in place between the base 304 and the arm 306. This configuration allows fluid to flow through the fluid passage 308 of the base 304 and into the interior chamber of the sorbent cartridge 24. Fluid can flow through the adsorbent cartridge 24 and into the fluid passage 310 of the arm 306. Base 304 and / or arm 306 may be spring-loaded. This is because when the adsorbent cartridge 24 expands or contracts during use (eg, in response to fluid retention and fluid pressure within the cartridge), the base 304 and arm 306 are centered about their hinge axes. The base 304 and arm 306 can help hold the adsorbent cartridge 24 while allowing it to rotate. Fluid passages 308, 310 in base 304 and arm 306 allow cartridge holder 300 to receive fluid (eg, spent dialysis solution) from module 220 and return fluid (eg, recirculated dialysis solution) to module 220. Connected to a fluid line in module 220 so that it can.
再び図5を参照すると、透析中、以下でより詳細に述べるように、使用済み透析溶液は、透析機械30からモジュール内に移動し、モジュールにて、使用済み透析溶液は、吸着剤カートリッジ24を通過し、その後、吸着剤カートリッジ24から出た再循環される透析溶液は、透析機械30に戻るように移動する。使用済み透析溶液が吸着剤カートリッジ24を流れるとき、尿素などの毒素ならびにカルシウム、マグネシウム、およびカリウムなどの他の物質は、使用済み透析溶液から取除かれる。ナトリウムはまた、使用済み透析溶液が吸着剤カートリッジ24を通過するときに、使用済み透析溶液から取除かれるか、または、使用済み透析溶液に添加されうる。そのため、吸着剤カートリッジ24から出た再循環される透析溶液のカルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムレベルは、こうした物質の濃度を所望のレベルまで回復させるために(たとえば、再循環される透析溶液内にカルシウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウムおよび/または希釈液を導入することによって)変化されうる。再循環される透析溶液は、その後、透析機械30内の透析器を流れるため、毒素は、患者の血液から透析溶液内に搬送され、使用済み透析溶液を形成する。この使用済み透析溶液は、その後、再びモジュール20を通して循環されて、使用済み透析溶液が再循環または再生される。このプロセスは、所望の量の毒素が患者の血液から除去されるまで繰返されうる。ただ廃棄されるのと対照的に、透析溶液は処置中に再循環されるため、処置中に使用される透析溶液の容積は、いくつかの従来の血液透析技法に比べて実質的に減少しうる。さらに、カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムなどの透析溶液内の種々の物質の濃度を維持することは、処置中に患者が不快を感じることを防止するのに役立ちうる。   Referring again to FIG. 5, during dialysis, as described in more detail below, the spent dialysis solution moves from the dialysis machine 30 into the module, where the spent dialysis solution passes through the adsorbent cartridge 24. The recirculated dialysis solution that passes and then leaves the adsorbent cartridge 24 travels back to the dialysis machine 30. As the spent dialysis solution flows through the adsorbent cartridge 24, toxins such as urea and other substances such as calcium, magnesium, and potassium are removed from the spent dialysis solution. Sodium can also be removed from the spent dialysis solution or added to the spent dialysis solution as it passes through the adsorbent cartridge 24. Thus, the calcium, magnesium, potassium, and sodium levels of the recirculated dialysis solution exiting the adsorbent cartridge 24 may be used to restore the concentration of such substances to the desired level (eg, within the recirculated dialysis solution). Can be changed by introducing calcium, magnesium, potassium, sodium and / or diluent). As the recirculated dialysis solution then flows through the dialyzer in the dialysis machine 30, toxins are transported from the patient's blood into the dialysis solution to form a spent dialysis solution. This spent dialysis solution is then circulated again through module 20 to recirculate or regenerate the spent dialysis solution. This process can be repeated until the desired amount of toxin has been removed from the patient's blood. In contrast to being discarded, the dialysis solution is recirculated during the treatment, so the volume of dialysis solution used during the treatment is substantially reduced compared to some conventional hemodialysis techniques. sell. In addition, maintaining the concentration of various substances in the dialysis solution such as calcium, magnesium, potassium, and sodium can help prevent the patient from feeling uncomfortable during the procedure.
再び図6を参照すると、バイパスコンポーネント316が、カートリッジホルダ300の背部302に固定される。バイパスコンポーネント316は、ポート318および320を含み、ポート318および320は、(吸着剤カートリッジ24がカートリッジホルダ300から取外された後)ベース304およびアーム306が枢動して背部302と係合状態になると、ベース304およびアーム306の取付け具312および314を受取るように配置される。バイパスコンポーネント316はまた、背部302内に延び、ポート318、320を互いに流体接続する流体通路322を含む。バイパスコンポーネント316は、吸着剤カートリッジ24がカートリッジホルダ300から取外されたときでも、流体がカートリッジホルダ300を通過することを可能にする。   Referring again to FIG. 6, the bypass component 316 is secured to the back 302 of the cartridge holder 300. Bypass component 316 includes ports 318 and 320 that are engaged with back 302 as base 304 and arm 306 pivot (after sorbent cartridge 24 has been removed from cartridge holder 300). The base 304 and arm 306 fixtures 312 and 314 are arranged to receive. The bypass component 316 also includes a fluid passage 322 that extends into the back 302 and fluidly connects the ports 318, 320 to each other. The bypass component 316 allows fluid to pass through the cartridge holder 300 even when the adsorbent cartridge 24 is removed from the cartridge holder 300.
図7は、全ての外部コンポーネント(たとえば、吸着剤カートリッジ24、注入剤容器228、塩化ナトリウム容器230、バッグ238、およびそれらの関連する流体ライン)がモジュール220から外され、多岐管222、232、240、および248ならびにカートリッジホルダ300が閉鎖位置にある状態のシステム200を示す。多岐管222、232、240、および248ならびにカートリッジホルダ300は、その閉鎖位置にあるとき、流体がモジュール220から出ることを抑制し(たとえば、防止し)、そのため、流体(たとえば、清浄溶液またはすすぎ溶液)が、モジュール220と透析機械30内の閉回路内で循環することを可能にする。多岐管はそれぞれ、たとえば、多岐管が液密シールを生成する閉鎖位置にあるとき、多岐管の流体ライン接続ポートに隣接するかまたは流体ライン内に延びる部材を含みうる。   FIG. 7 illustrates that all external components (eg, sorbent cartridge 24, infusate container 228, sodium chloride container 230, bag 238, and their associated fluid lines) are removed from module 220 and manifolds 222, 232, The system 200 is shown with 240 and 248 and the cartridge holder 300 in the closed position. Manifolds 222, 232, 240, and 248 and cartridge holder 300 inhibit (eg, prevent) fluid from exiting module 220 when in its closed position, and thus fluid (eg, cleaning solution or rinse) Solution) can be circulated in a closed circuit in module 220 and dialysis machine 30. Each manifold may include a member that extends adjacent to or into the fluid line connection port of the manifold, for example when the manifold is in a closed position that creates a fluid tight seal.
図8は、折畳まれるかまたは閉鎖した構成のカートリッジホルダ300の断面図である。図7および8を参照すると、この折畳まれた構成では、ベース304およびアーム306は、背部302の方に枢動し、取付け具312、314は、バイパスコンポーネント316のポート318および320内に配設される。この構成は、流体が、ベース304の流体通路308を通り、バイパスコンポーネント316を通して延びる流体通路322内に流れることを可能にする。流体は、その後、バイパスコンポーネント316の流体通路322からアーム306の流体通路310に流れる。そのため、吸着剤カートリッジ24がカートリッジホルダ300から取外されたときでも、流体の流れは、カートリッジホルダ300を通して維持されうる。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the cartridge holder 300 in a folded or closed configuration. With reference to FIGS. 7 and 8, in this collapsed configuration, base 304 and arm 306 pivot toward back 302 and fixtures 312, 314 are disposed within ports 318 and 320 of bypass component 316. Established. This configuration allows fluid to flow through the fluid passage 308 of the base 304 and into the fluid passage 322 that extends through the bypass component 316. The fluid then flows from the fluid passage 322 of the bypass component 316 to the fluid passage 310 of the arm 306. Therefore, even when the adsorbent cartridge 24 is removed from the cartridge holder 300, the fluid flow can be maintained through the cartridge holder 300.
外部コンポーネント(たとえば、吸着剤カートリッジ24、注入剤容器228、塩化ナトリウム容器230、バッグ238、およびそれらの関連する流体ライン)は、使い捨ての1回使用コンポーネントとして構築され、そのため、透析処置の終了後に、モジュール220から外されて廃棄されうる。多岐管および吸着剤カートリッジホルダ300は、その後、閉鎖されることができ、清浄溶液および/すすぎ溶液が、モジュール220および透析機械30を通して循環されて、その後の使用のためにモジュール220および透析機械30を準備しうる。   External components (eg, sorbent cartridge 24, infusate container 228, sodium chloride container 230, bag 238, and their associated fluid lines) are built as disposable single use components, so that after the dialysis procedure is completed Can be removed from the module 220 and discarded. The manifold and adsorbent cartridge holder 300 can then be closed and the cleaning and rinsing solutions are circulated through the module 220 and dialysis machine 30 for subsequent use. Can be prepared.
図9は、透析機械30に結合するモジュール220の概略図である。図9に示すように、モジュール220に接続されるものとして述べられた外部コンポーネントに加えて、透析液バッグ250および排出バッグ252もまた、多岐管248を介してモジュール220に接続される(図5および7に示す)。さらに、希釈液バッグ254は、透析機械30に連通される。   FIG. 9 is a schematic diagram of a module 220 that couples to the dialysis machine 30. 9, in addition to the external components described as being connected to module 220, dialysate bag 250 and drain bag 252 are also connected to module 220 via manifold 248 (FIG. 5). And 7). Further, the diluent bag 254 is communicated with the dialysis machine 30.
ここで、図9を参照して、血液透析を実施する方法を述べる。透析処置を始める前に、透析液が透析液バッグ250から引き込まれ、吸着剤カートリッジ24を通過し、バッグ238に送られる。これは、弁258、260を開放し、弁262を閉鎖した状態で、ポンプ256を起動することによって行われうる。バッグ250を出て、弁258を流れた後、透析液は、流体の圧力およびライン内での流体の存在または非存在を検出するように適合された流体検出器255を通過する。このタイプの流体検出器は、たとえば、Introtek and Cosenseから入手できる。透析液は、流体検出器255がライン内の流体の不在(透析液が全て、バッグ250からモジュール220内に強制的に流されたことを示す)を検出するまで、バッグ250から引出される。ライン内での流体の不在を検出すると、流体検出器255は、この情報を制御ユニット(たとえば、マイクロプロセッサ)に送信することができ、制御ユニットは、モジュール220および/または透析機械30内で透析液を再循環させるように、システム全体の弁およびポンプを作動させうる。   Here, a method of performing hemodialysis will be described with reference to FIG. Prior to starting the dialysis treatment, dialysate is drawn from the dialysate bag 250, passes through the adsorbent cartridge 24, and is sent to the bag 238. This can be done by starting the pump 256 with the valves 258, 260 open and the valve 262 closed. After leaving the bag 250 and flowing through the valve 258, the dialysate passes through a fluid detector 255 adapted to detect the pressure of the fluid and the presence or absence of fluid in the line. This type of fluid detector is available, for example, from Introtek and Cosense. Dialysate is drawn from the bag 250 until the fluid detector 255 detects the absence of fluid in the line (indicating that all dialysate has been forced from the bag 250 into the module 220). Upon detecting the absence of fluid in the line, the fluid detector 255 can send this information to a control unit (eg, a microprocessor) that can dialyze within the module 220 and / or dialysis machine 30. Valves and pumps throughout the system can be operated to recirculate fluid.
吸着剤カートリッジ24に達する前に、透析液は流量計261を通過し、流量計261は、流量計261を通過する透析液の流量を測定するように構成される。透析液の流量を表す信号は、流量計261から制御ユニット(たとえば、マイクロプロセッサ)に送信されうる。以下で説明するように、透析液の検出される流量が使用されて、透析液内への注入剤の調量が制御されうる。   Prior to reaching the adsorbent cartridge 24, the dialysate passes through the flow meter 261 and the flow meter 261 is configured to measure the flow rate of the dialysate passing through the flow meter 261. A signal representative of the dialysate flow rate may be transmitted from the flow meter 261 to a control unit (eg, a microprocessor). As explained below, the detected flow rate of the dialysate can be used to control the metering of the infusate into the dialysate.
透析液が吸着剤カートリッジ24を流れるとき、カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムなどのいくつかの物質が、透析液から除去されてもよい。先に説明したように、吸着剤カートリッジ24はまた、吸着剤カートリッジ24を通って流れる流体から尿素などの毒素を除去するように適合されるが、透析液バッグ250からの透析液は、一般に尿素を全く含有しないであろう。吸着剤カートリッジ24の上部を出ると、透析液は、透析液内のガスを確実に放出するのに役立つ気泡トラップ265を通って流れる。弁266が閉鎖した状態で、透析液は、その後、流体ライン265を通して強制的に流される。マグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む注入剤溶液は、その後ポンプ268を起動することによって、注入剤溶液容器228から流体ライン265内に送られる。透析液および注入剤溶液の組合せは、混合チャンバ270内で混合される。   As the dialysate flows through the adsorbent cartridge 24, some substances such as calcium, magnesium, potassium, and sodium may be removed from the dialysate. As previously described, the adsorbent cartridge 24 is also adapted to remove toxins such as urea from the fluid flowing through the adsorbent cartridge 24, although dialysate from the dialysate bag 250 is generally urea. Will not contain any. Upon exiting the top of the adsorbent cartridge 24, the dialysate flows through a bubble trap 265 that helps to ensure that the gas in the dialysate is released. With valve 266 closed, dialysate is then forced through fluid line 265. An infusate solution containing magnesium, calcium, and potassium is then pumped from infusate solution container 228 into fluid line 265 by activating pump 268. The combination of dialysate and infusate solution is mixed in the mixing chamber 270.
混合チャンバを出た後、透析液は流体ライン265を通って流れ、導電率計272を通過する。導電率計272は、導電率計272を通過する流体の導電率に基づいて、流体内のナトリウムの濃度を推定する。ポンプ274および弁276、278は、その後、透析液内のナトリウムレベルが所望のレベルより低いことが導電率の測定値によって示された場合、塩化ナトリウム容器230から流体ライン265内に塩化ナトリウムを導入するように、または、透析液内のナトリウムレベルが所望のレベルより高いことが導電率の測定値によって示された場合、流体ライン265内に希釈水(たとえば、AAMI品質の水)を導入するように起動されうる。希釈水は、透析機械30に接続されるバッグ254から、流体ライン265を流れる透析液に送出される。透析機械30は、バッグ254から希釈水を引き込み、希釈水をモジュール220に送出し、モジュール220内で、希釈水は、弁278に向かって流体ライン277を通過する。ポンプ274を起動し、弁278を開放することによって、希釈水が流体ライン265内に調量されうる。同様に、ポンプ274を起動し、弁276を開放することによって、塩化ナトリウム溶液が流体ライン265内に調量されうる。   After exiting the mixing chamber, the dialysate flows through fluid line 265 and passes through conductivity meter 272. The conductivity meter 272 estimates the concentration of sodium in the fluid based on the conductivity of the fluid passing through the conductivity meter 272. Pump 274 and valves 276, 278 then introduce sodium chloride from sodium chloride container 230 into fluid line 265 if the conductivity measurement indicates that the sodium level in the dialysate is below the desired level. Or if the conductivity measurement indicates that the sodium level in the dialysate is higher than the desired level, diluting water (eg, AAMI quality water) is introduced into the fluid line 265. Can be activated. Dilution water is delivered from the bag 254 connected to the dialysis machine 30 to the dialysate flowing through the fluid line 265. Dialysis machine 30 draws dilution water from bag 254 and delivers the dilution water to module 220, where it passes through fluid line 277 toward valve 278. Dilution water can be metered into the fluid line 265 by activating the pump 274 and opening the valve 278. Similarly, sodium chloride solution can be metered into fluid line 265 by activating pump 274 and opening valve 276.
流体ライン265に達する前に、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液は、流体の存在または不在を検出しうる流体検出器269および275を通過する。流体検出器269および275は、先に説明した流体検出器255と構造的に同様でありうる。   Prior to reaching fluid line 265, the infusate and sodium chloride solutions pass through fluid detectors 269 and 275, which can detect the presence or absence of fluid. The fluid detectors 269 and 275 may be structurally similar to the fluid detector 255 described above.
マイクロプロセッサが使用されて、ポンプ268、274および弁276、278が制御される。マイクロプロセッサは、流量計261、導電率計272、ポンプ268、274および弁276、278に接続される。透析液の測定された流量は、流量計261からマイクロプロセッサへ信号の形態で送信される。マイクロプロセッサは、流量計261によって測定される透析液の流量に応じてポンプ268を制御する。この機構は、所望の量の注入剤を確実に透析液に添加するのに役立ち、また、所望の割合の注入剤を確実に透析液に添加するのに役立つ。導電率の測定値は、同様に、導電率計272からマイクロプロセッサへ信号の形態で送出され、それに応答して、マイクロプロセッサは、注入剤溶液、塩化ナトリウム溶液および/または希釈水を流体ライン265内に導入する信号を、ポンプ268、274および弁276、278に送出する。   A microprocessor is used to control pumps 268, 274 and valves 276, 278. The microprocessor is connected to a flow meter 261, a conductivity meter 272, pumps 268, 274 and valves 276, 278. The measured flow rate of the dialysate is transmitted in the form of a signal from the flow meter 261 to the microprocessor. The microprocessor controls the pump 268 in accordance with the dialysate flow rate measured by the flow meter 261. This mechanism helps to ensure that the desired amount of infusate is added to the dialysate and also ensures that the desired proportion of infusate is added to the dialysate. The conductivity measurement is also sent in the form of a signal from the conductivity meter 272 to the microprocessor, and in response, the microprocessor sends the infusate solution, sodium chloride solution and / or dilution water to the fluid line 265. Signals for introduction into the pumps 268, 274 and valves 276, 278 are sent.
マイクロプロセッサはまた、流体検出器269、275に接続される。それぞれのライン内での流体の不在を検出すると、流体検出器269、275は、システムを停止させうる信号、または、注入剤容器228および/または塩化ナトリウム容器230が空であるという指示をユーザに提供しうる信号を、マイクロプロセッサに送信しうる。それに応答して、ユーザは、たとえば、注入剤容器228および/または塩化ナトリウム容器230を交換するかまたは再充填することができる。   The microprocessor is also connected to fluid detectors 269,275. Upon detecting the absence of fluid in each line, fluid detectors 269, 275 may signal the user that the system may be shut down or an indication that infusate container 228 and / or sodium chloride container 230 is empty. A signal that may be provided may be sent to the microprocessor. In response, the user can, for example, replace or refill the infusate container 228 and / or the sodium chloride container 230.
導電率計272を通過した後、透析液は、逆止弁279を通って、透析液内のアンモニウムレベルを検出するアンモニウムセンサ264内に流れる。透析液内のアンモニウムレベルが許容可能な範囲内にある場合、透析液はバッグ238内に流される。   After passing the conductivity meter 272, the dialysate flows through the check valve 279 and into an ammonium sensor 264 that detects the ammonium level in the dialysate. If the ammonium level in the dialysate is within an acceptable range, the dialysate is flowed into the bag 238.
カルシウム、マグネシウム、カリウム、およびナトリウムの所望の濃度を有する透析液によってバッグ238を所望のレベルに充填した後、ポンプ280は、バッグ238から透析機械30内に透析液を引き込むように起動される。透析液は、透析機械30を通って循環され、透析機械30内では透析器を通過する。同時に、患者の血液は透析器を通過する。結果として、尿素などの毒素は、患者の血液から透析液へ透析器の浸透性膜を通って搬送される。透析器から出た使用済み透析液は、その後、モジュール220に戻される。   After filling bag 238 to the desired level with dialysate having the desired concentrations of calcium, magnesium, potassium, and sodium, pump 280 is activated to draw dialysate from bag 238 into dialysis machine 30. The dialysate is circulated through the dialysis machine 30 and passes through the dialyzer within the dialysis machine 30. At the same time, the patient's blood passes through the dialyzer. As a result, toxins such as urea are transported from the patient's blood to the dialysate through the permeable membrane of the dialyzer. The spent dialysate exiting the dialyzer is then returned to module 220.
使用済み透析液は、モジュール220内の流体ライン282を通過する。透析機械に戻るように循環される透析液の所望の容積に応じて、使用済み透析液は、流体ライン282を通って強制的に送られるため、弁284を開放し、弁286を閉鎖することによって、バッグ238に送られうる。透析の結果、たとえば透析液が透析機械30の透析器を通過する時、患者由来の流体が透析液に添加されてもよい。そのため、使用済み透析液の一部をバッグ238に送ることにより、ほぼ一定の容積の透析液が、処置の間モジュール220および透析機械30を通って循環することを確実にするのに役立ちうる。流体ライン282内のポンプ256は、バッグ238に送られない使用済み透析液の容積を、カートリッジホルダ300のベース304を介して吸着剤カートリッジ24内に強制的に送る。使用済み透析液が吸着剤カートリッジ24を流れるため、尿素が、使用済み透析液から除去される。カルシウム、マグネシウム、およびカリウムはまた、吸着剤カートリッジ24によって使用済み透析液から取除かれる。再循環される透析液またはカートリッジ流出液は、吸着剤カートリッジ24を出ると、気泡トラップ264を通過し、吸着剤カートリッジ24内での化学反応の結果として生成されうるガスが、再循環される透析液から除去されうる。先に説明した方法で、再循環される透析液が吸着剤カートリッジ24から出た後、注入剤溶液が再循環される透析液内に導入され、導電率計272における導電率の測定値に基づき、塩化ナトリウムまたは希釈水が再循環される透析液に添加されうる。処置の初期段階では、吸着剤カートリッジが、そこを通過する流体からナトリウムを取除きやすい傾向にあるため、再循環される透析液内のナトリウムレベルは所望のレベルより低くなる傾向がある。その結果、処置の初期段階では、再循環される透析液内のナトリウムの濃度を増加させるために、主に塩化ナトリウムが流体ライン内に注入されることになる。しかし、処置の後期では、吸着剤カートリッジは高いレベルのナトリウムを含有し、そのため、使用済み透析液が吸着剤カートリッジを流れるときに、使用済み透析液内にナトリウムを放出し始める。これは、流体ライン265を流れる再循環される透析液内に所望のレベルより高いレベルのナトリウムをもたらし、再循環される透析液内への希釈水の注入をもたらす。   Spent dialysate passes through fluid line 282 in module 220. Depending on the desired volume of dialysate being circulated back to the dialysis machine, spent dialysate is forced through the fluid line 282 so that valve 284 is opened and valve 286 is closed. Can be sent to the bag 238. As a result of dialysis, for example, when the dialysate passes through the dialyzer of dialysis machine 30, patient-derived fluid may be added to the dialysate. As such, sending a portion of the spent dialysate to the bag 238 can help ensure that an approximately constant volume of dialysate is circulated through the module 220 and the dialysis machine 30 during the procedure. A pump 256 in the fluid line 282 forces the volume of spent dialysate not sent to the bag 238 into the adsorbent cartridge 24 via the base 304 of the cartridge holder 300. As the spent dialysate flows through the adsorbent cartridge 24, urea is removed from the spent dialysate. Calcium, magnesium, and potassium are also removed from the spent dialysate by the adsorbent cartridge 24. As the recirculated dialysate or cartridge effluent exits the adsorbent cartridge 24, it passes through the bubble trap 264 and the gas that can be generated as a result of a chemical reaction within the adsorbent cartridge 24 is recirculated. It can be removed from the liquid. In the manner described above, after the recirculated dialysate exits the adsorbent cartridge 24, the infusate solution is introduced into the recirculated dialysate and based on the measured conductivity in the conductivity meter 272. Sodium chloride or dilute water can be added to the recirculated dialysate. In the early stages of treatment, the sodium level in the recirculated dialysate tends to be lower than desired because the adsorbent cartridge tends to remove sodium from the fluid passing therethrough. As a result, in the early stages of treatment, sodium chloride will be mainly injected into the fluid line to increase the concentration of sodium in the recirculated dialysate. However, later in the procedure, the adsorbent cartridge contains a high level of sodium, so it begins to release sodium into the spent dialysate as it passes through the adsorbent cartridge. This results in a higher level of sodium in the recirculated dialysate flowing through the fluid line 265 and the injection of dilution water into the recirculated dialysate.
再循環される透析液は、その後、逆止弁279を通り、アンモニウムセンサ246内に流れる。アンモニウムセンサ246は、吸着剤カートリッジ24の状態を判定するのに役立ちうる。たとえば、吸着剤カートリッジ24が使用されるにつれて、透析液内のアンモニウムレベルが増加することになる。所定のアンモニウムレベルに達すると、処置は終了されうる。あるいは、所定のアンモニウムレベルに達すると、吸着剤カートリッジ24は、新しい吸着剤カートリッジと交換され、処置が再開されうる。   The recirculated dialysate then flows through check valve 279 and into ammonium sensor 246. The ammonium sensor 246 can help determine the condition of the adsorbent cartridge 24. For example, as the adsorbent cartridge 24 is used, the ammonium level in the dialysate will increase. When the predetermined ammonium level is reached, the treatment can be terminated. Alternatively, when a predetermined ammonium level is reached, the adsorbent cartridge 24 can be replaced with a new adsorbent cartridge and the procedure resumed.
アンモニウムセンサを出た後、再循環される透析液は、バッグ238および/または透析機械30に送られる。たとえば、同じ量の流体が透析機械30に確実に出入りするようにするために、T弁281は、流体ライン283を介して透析機械30に透析液の一部分を送り、任意の過剰な透析液をバッグ238の新しい透析液チャンバに送るように適合されうる。T弁281における透析液の流量が、透析液が透析機械30内に引き込まれる流量より大きい場合、透析液の一部は、バッグ238に送られる。一方、T弁281における透析液の流量が、透析液が透析機械30内に引き込まれる流量より小さい場合、透析機械30は、バッグ238から透析液の一部を引出す。バッグ238は、軟質材料で形成され、そのため、コンプライアンスチャンバとして働く。特に、透析液がバッグ238に加えられるにつれてバッグ238の容積は増加し、透析液がバッグ238から除去されるにつれてバッグ238の容積は減少することができる。   After exiting the ammonium sensor, the recirculated dialysate is sent to bag 238 and / or dialysis machine 30. For example, to ensure that the same amount of fluid enters and exits the dialysis machine 30, the T-valve 281 sends a portion of the dialysis fluid to the dialysis machine 30 via the fluid line 283 to remove any excess dialysate. It can be adapted to be sent to a new dialysate chamber in bag 238. If the dialysate flow rate at the T valve 281 is greater than the flow rate at which the dialysate is drawn into the dialyzer 30, a portion of the dialysate is sent to the bag 238. On the other hand, when the flow rate of the dialysate at the T valve 281 is smaller than the flow rate at which the dialysate is drawn into the dialysis machine 30, the dialysis machine 30 draws a part of the dialysate from the bag 238. Bag 238 is formed of a soft material and therefore serves as a compliance chamber. In particular, the volume of bag 238 can increase as dialysate is added to bag 238 and the volume of bag 238 can decrease as dialysate is removed from bag 238.
透析機械30に送出される透析液は、再び透析器を通過し、透析器内で、毒素が患者の血液から透析液に搬送される。使用済み透析液は、その後、モジュールに戻され、所望の量の毒素が患者の血液から除去されるまでそのプロセスが繰返される。   The dialysate delivered to the dialysis machine 30 passes again through the dialyzer, where toxins are transported from the patient's blood to the dialysate. The spent dialysate is then returned to the module and the process is repeated until the desired amount of toxin has been removed from the patient's blood.
処置中、患者の血液から水分を除去するために、限外ろ過プロセスが実施されてもよい。限外ろ過中、透析器の透析液側と血液側との間の膜を隔てて圧力勾配が生成される。その結果、流体が血液側から透析液側へ膜を横切って引き込まれる。この流体は、透析機械30から出て、流体ライン288を介してモジュール220を通過し、排出バッグ252に送られる。この限外ろ過プロセスは、所望の量の流体が患者から除去されるまで継続されうる。   During the procedure, an ultrafiltration process may be performed to remove water from the patient's blood. During ultrafiltration, a pressure gradient is created across the membrane between the dialysate side and the blood side of the dialyzer. As a result, fluid is drawn across the membrane from the blood side to the dialysate side. This fluid exits dialysis machine 30, passes through module 220 via fluid line 288, and is sent to drain bag 252. This ultrafiltration process can be continued until the desired amount of fluid is removed from the patient.
患者の処置が終了した後、透析液は、バッグ238から除去されうる。たとえば、弁262、263、284が開放され、かつ弁260、286が閉鎖した状態でポンプ256が起動されうる。その結果、透析液がバッグ238から排出バッグ252内に流れる。バッグ238を空にすることで、重量が減少するため、処置後にユーザがバッグ238をより容易に操作することができる。場合により、モジュール220からバッグ238を外す前に、8リットル以上の透析液がバッグ238から除去される。   After the patient has been treated, the dialysate can be removed from the bag 238. For example, pump 256 may be activated with valves 262, 263, 284 open and valves 260, 286 closed. As a result, dialysate flows from the bag 238 into the discharge bag 252. Emptying the bag 238 reduces weight so that the user can more easily operate the bag 238 after treatment. Optionally, more than 8 liters of dialysate is removed from the bag 238 before removing the bag 238 from the module 220.
バッグ238を所望のレベルまで排水した後、外部コンポーネント(たとえば、吸着剤カートリッジ24、注入剤容器228、塩化ナトリウム容器230、バッグ238、透析液バッグ250、およびそれらの関連する流体ライン)は、モジュール220から外され、廃棄される。吸着剤カートリッジ24、注入剤容器228、塩化ナトリウム容器230、およびバッグ238が流体接続される多岐管222、232、および230(図5および7に示す)は閉鎖されるため、流体は、モジュール220から多岐管222、232、および230の流体ライン接続ポートを通って流出することができない。その後、透析液バッグ250が以前に接続された多岐管248(図5および7に示す)の流体接続ポートにすすぎ溶液のバッグが接続され、すすぎ溶液(たとえば、水)が、モジュール220および透析機械30を通して循環されて、モジュール220および透析機械30内の流体導管をすすぐ。すすぎプロセスは、弁258および260を開放した状態でポンプ256を起動することにより、すすぎ溶液バッグから流体ライン282内にすすぎ溶液を引き込むことによって実施される。すすぎ溶液は、流体ライン282に沿ってカートリッジホルダ300まで移動し、カートリッジホルダ300は、図7および8に示すように、カートリッジホルダのベース304およびアーム306上の取付け具がバイパスコンポーネント316のポート318および320に接続されるように(吸着剤カートリッジ24が取外された状態で)閉鎖された構成にある。その後、モジュール220および透析機械30の種々のポンプおよび弁が、すすぎ溶液を、モジュール220および透析機械30の種々の流体導管を通過させるように起動される。すすぎ溶液は、モジュール220および透析機械30の種々の所望の流体導管を流れた後に排出バッグ252内に収集されうる。   After draining bag 238 to the desired level, external components (eg, sorbent cartridge 24, infusate container 228, sodium chloride container 230, bag 238, dialysate bag 250, and their associated fluid lines) are Removed from 220 and discarded. Because the adsorbent cartridge 24, infusate container 228, sodium chloride container 230, and manifolds 222, 232, and 230 (shown in FIGS. 5 and 7) to which the bag 238 is fluidly connected are closed, the fluid is From the manifolds 222, 232, and 230 through the fluid line connection ports. Thereafter, a bag of rinse solution is connected to the fluid connection port of the manifold 248 (shown in FIGS. 5 and 7) to which the dialysate bag 250 was previously connected, and the rinse solution (eg, water) is transferred to the module 220 and the dialysis machine. 30, to rinse the fluid conduit in module 220 and dialysis machine 30. The rinsing process is performed by drawing the rinsing solution from the rinsing solution bag into the fluid line 282 by activating pump 256 with valves 258 and 260 open. The rinse solution travels along the fluid line 282 to the cartridge holder 300, which is attached to the port 318 of the bypass component 316 as shown in FIGS. And 320 (with the adsorbent cartridge 24 removed) in a closed configuration. Thereafter, the various pumps and valves of module 220 and dialysis machine 30 are activated to pass the rinse solution through the various fluid conduits of module 220 and dialysis machine 30. The rinse solution can be collected in the drain bag 252 after flowing through various desired fluid conduits of the module 220 and dialysis machine 30.
すすぎ溶液をモジュール220および透析機械30を通して流す代わりに、またはそれに加えて、モジュールおよび透析機械の種々の流体導管を消毒するのと同じ方法で、モジュール220および透析機械30を通して清浄溶液(たとえば、漂白剤)が循環されうる。   Instead of or in addition to flowing the rinsing solution through module 220 and dialysis machine 30, cleaning solution (e.g., bleaching) through module 220 and dialysis machine 30 in the same manner as disinfecting the various fluid conduits of module and dialysis machine. Agent) can be circulated.
ある実施形態では、流体(たとえば、すすぎ溶液、清浄溶液、または、処置後にモジュール220および透析機械30内に残った透析液)は、透析機械30を通過することができ、透析機械30内で、約85℃の温度に加熱される。加熱された流体は、モジュール220および透析機械30を通して循環されて、これらのデバイス内の流体導管を消毒しうる。   In certain embodiments, fluid (eg, a rinsing solution, a cleaning solution, or dialysate remaining in module 220 and dialysis machine 30 after treatment) can pass through dialysis machine 30, and within dialysis machine 30, Heat to a temperature of about 85 ° C. The heated fluid may be circulated through module 220 and dialysis machine 30 to disinfect the fluid conduits in these devices.
注入剤容器228は、塩化ナトリウム容器230の上流に配置されるものとして述べられたが、一部の実施形態では、注入剤容器228および塩化ナトリウム容器230の位置は、注入剤容器228が塩化ナトリウム容器230の下流に配置されるように逆転される。   Although the infusate container 228 has been described as being located upstream of the sodium chloride container 230, in some embodiments, the position of the infusate container 228 and the sodium chloride container 230 is such that the infusate container 228 is sodium chloride. Inverted to be placed downstream of container 230.
一部の実施形態では、バッグ238は、使用済み透析液を含むバッグ238の部分から延びるさらなる流体ラインによって気泡トラップ264に接続される。こうした実施形態では、透析機械30につながる流体ライン283は、T弁281に接続される代わりに、新しい透析液を含むバッグ238の部分内に延ばされうる。使用中、新しい透析液は最初にバッグ238の新しい透析液チャンバ内に強制的に流され、その後、後続の動作で、新しい透析液が流体ライン283を介してバッグ238から透析機械230に引き込まれる。気泡トラップにバッグが接続される結果として、バッグ239内で圧力が調節されるため、アンモニウムセンサの前の逆止弁279は流体ループから取外されうる。   In some embodiments, the bag 238 is connected to the bubble trap 264 by an additional fluid line that extends from the portion of the bag 238 that contains spent dialysate. In such an embodiment, the fluid line 283 leading to the dialysis machine 30 can be extended into the portion of the bag 238 that contains fresh dialysate instead of being connected to the T-valve 281. In use, new dialysate is first forced into the new dialysate chamber of bag 238, after which new dialysate is drawn from bag 238 into dialysis machine 230 via fluid line 283 in subsequent operations. . As a result of the bag being connected to the bubble trap, the check valve 279 in front of the ammonium sensor can be removed from the fluid loop because the pressure is adjusted within the bag 239.
モジュール220に接続される(たとえば、吸着剤カートリッジ24、注入剤容器228、塩化ナトリウム容器230、バッグ238、透析液バッグ250、排出バッグ252、すすぎ溶液バッグ、清浄溶液バッグ、およびそれらの関連する流体ライン)は、使い捨ての1回使用のコンポーネントであるものとして述べられたが、代替として、1つ以上の外部コンポーネントは再使用可能でありうる。たとえば、外部コンポーネントは、オートクレーブ消毒などの消毒技法に耐えるように構築されうる。   Connected to the module 220 (eg, adsorbent cartridge 24, infusate container 228, sodium chloride container 230, bag 238, dialysate bag 250, drain bag 252, rinse solution bag, clean solution bag, and their associated fluids Line) has been described as being a disposable, single-use component, but alternatively one or more external components can be reusable. For example, the external component can be constructed to withstand disinfection techniques such as autoclave disinfection.
モジュール220は、多岐管248を介して排出バッグ252に接続されるものとして述べられたが、モジュールは、別法としてまたは付加的に、多岐管248を介して排出部に直接接続されうる。   Although the module 220 has been described as being connected to the drain bag 252 via the manifold 248, the module can alternatively or additionally be directly connected to the drain via the manifold 248.
システム200は、透析液バッグ250からの透析液によって初期プライミングされるものとして述べられたが、システムは、別法としてまたは付加的に、水供給源に取付けられ、水供給源からの水を透析液に変換するように適合されうる。ある実施形態では、たとえば、透析機械30は、透析機械30を通って流れる水に1つまたは複数の濃縮物を添加して、透析液を形成するように適合される。   Although system 200 has been described as being initially primed with dialysate from dialysate bag 250, the system can alternatively or additionally be attached to a water source to dialyze water from the water source. It can be adapted to convert into a liquid. In certain embodiments, for example, dialysis machine 30 is adapted to add one or more concentrates to the water flowing through dialysis machine 30 to form a dialysis fluid.
一部の実施形態では、モジュール220は、別法としてまたは付加的に、塩化ナトリウム容器230の少し上流に、かつ/または、注入剤溶液容器228の少し上流に配置される導電率計を含む。これらの導電率計は、さらに、所望の量の塩化ナトリウム溶液および/または注入剤溶液が、流体ライン265を通って流れる流体に確実に送出されるようにするのに役立ちうる。   In some embodiments, the module 220 includes a conductivity meter that is alternatively or additionally disposed slightly upstream of the sodium chloride container 230 and / or slightly upstream of the infusate solution container 228. These conductivity meters can further help ensure that the desired amount of sodium chloride solution and / or infusate solution is delivered to the fluid flowing through the fluid line 265.
上述したいくつかの方法は、流量計261において検出される透析液の流量に基づいて、注入剤溶液が流体ライン265内に導入される流量を制御する工程を含む。ある実施形態では、たとえば、注入剤容器228の重量および透析液バッグ238の重量が(たとえば、重量計によって)測定され、注入剤の流量が、これらの測定値に基づいて制御される。ある実施形態では、排出バッグ252の重量も測定され、注入剤溶液の適切な流量を確定するときに反映されうる。   Some of the methods described above include the step of controlling the flow rate at which the infusate solution is introduced into the fluid line 265 based on the dialysate flow rate detected at the flow meter 261. In certain embodiments, for example, the weight of the infusate container 228 and the weight of the dialysate bag 238 are measured (eg, by a scale) and the infusate flow rate is controlled based on these measurements. In certain embodiments, the weight of the drain bag 252 can also be measured and reflected when determining an appropriate flow rate of the infusate solution.
モジュール220は、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液を、それぞれの容器から流体ライン265に移動させるためのポンプ268、274を含むものとして述べられたが、他の技法が、別法としてまたは付加的に使用されうる。ある実施形態では、たとえば、負圧が利用されて、注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液を、それぞれの容器から流体ライン265へ引き込む。流体ライン265内の透析液の流量は、たとえば、溶液を流体ライン265内に引き込む圧力を生成しうる。一部の実施形態では、注入剤溶液容器228および塩化ナトリウム溶液容器230から延びるラインが流体ライン265に結合する位置で流体ライン265に沿ってベンチュリ管が設けられる。ベンチュリ管は、十分な負圧が生成されて、それぞれの容器から流体ライン265内に確実に溶液を引き込むようにするのに役立ちうる。それぞれの容器から溶液を引き込むために負圧を利用する実施形態では、注入剤溶液容器228および塩化ナトリウム溶液容器230からつながるライン内に弁が設けられて、流体ライン265内への注入剤溶液および塩化ナトリウム溶液の流量が制御されうる。これらの弁は、モジュール220内のマイクロプロセッサに接続され、かつ、マイクロプロセッサによって制御されうる。   Although the module 220 has been described as including pumps 268, 274 to move the infusate solution and sodium chloride solution from their respective containers to the fluid line 265, other techniques may alternatively or additionally. Can be used. In certain embodiments, for example, negative pressure is utilized to draw the infusate solution and sodium chloride solution from the respective containers into the fluid line 265. The flow rate of dialysate in the fluid line 265 can generate, for example, a pressure that draws the solution into the fluid line 265. In some embodiments, a venturi is provided along the fluid line 265 where the lines extending from the infusate solution container 228 and the sodium chloride solution container 230 join the fluid line 265. The venturi tube can help to ensure that sufficient negative pressure is generated to draw the solution from the respective container into the fluid line 265. In embodiments that utilize negative pressure to draw the solution from each container, a valve is provided in the line leading from the infusate solution container 228 and the sodium chloride solution container 230 so that the infusate solution into the fluid line 265 and The flow rate of the sodium chloride solution can be controlled. These valves are connected to the microprocessor in module 220 and can be controlled by the microprocessor.
先に説明したコンポーネントに加えて、モジュール220は、さらに、流体が所望の時間に特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過していることを確認する種々の流体検出器、流体が所望の流量で特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過していることを確認するのに役立つ流量計、および、特定の流体ラインまたはコンポーネントを通過する流体をろ過するフィルタを含みうる。ある実施形態では、これらのさらなるコンポーネントは、モジュール220のマイクロプロセッサに接続されるため、モジュール220の、ポンプおよび弁などの他のコンポーネントは、これらのさらなるコンポーネントの測定値に基づいて調整されうる。   In addition to the components previously described, the module 220 further includes various fluid detectors that verify that the fluid is passing through a particular fluid line or component at a desired time, the fluid being specified at a desired flow rate. It may include a flow meter that helps to verify that it is passing through a fluid line or component, and a filter that filters the fluid that passes through the particular fluid line or component. In some embodiments, these additional components are connected to the microprocessor of module 220, so other components of module 220, such as pumps and valves, can be adjusted based on the measurements of these additional components.
上述したシステムは、使用済み透析液から毒素を除去するために吸着剤カートリッジ24を使用するが、他のタイプのデバイスが、別法としてまたは付加的に、使用済み透析液から毒素を除去するために使用されうる。   The system described above uses an adsorbent cartridge 24 to remove toxins from spent dialysate, but other types of devices may alternatively or additionally remove toxins from spent dialysate. Can be used.
本明細書で述べるモジュールは、透析装置30に結合されるものとして述べられたが、他の配置構成が可能である。一部の実施形態では、たとえば、モジュールは、透析装置内に組込まれる。あるいは、モジュールは、独立型ユニットでありうる。   Although the modules described herein have been described as being coupled to the dialyzer 30, other arrangements are possible. In some embodiments, for example, the module is incorporated into a dialysis machine. Alternatively, the module can be a stand-alone unit.
本明細書に開示されるいくつかのデバイスおよび方法は、血液透析と共に使用されるものとして述べられたが、それらは、種々の他の腎臓治療において使用されうる。本明細書で述べる原理は、本明細書で述べる特定のタイプの血液透析装置に対して、また、同様な機能を有する種々の他の透析装置に対して適用可能である。   Although some devices and methods disclosed herein have been described as being used with hemodialysis, they can be used in a variety of other renal therapies. The principles described herein are applicable to the specific types of hemodialysis devices described herein and to various other dialysis devices having similar functions.
以下のデータは、上記図1に示すタイプの透析システムの使用に基づいて収集された。
初期セットアップの場合、流体は、再循環ポンプによって、使用済みリザーバから吸着剤カートリッジの底部内に再循環された。カートリッジからの流出液は、その後、新しいリザーバ内に送られた。新しいリザーバからの流体は、圧力ポンプによって透析機械に送られ、透析機械内で、流体は、透析機械についての通常の方法で処理された。透析機械についての流量は、200cc/分に設定され、吸着剤カートリッジ再循環は225cc/分であった。
The following data was collected based on the use of a dialysis system of the type shown in FIG. 1 above.
In the initial setup, fluid was recirculated from the spent reservoir into the bottom of the adsorbent cartridge by a recirculation pump. The effluent from the cartridge was then sent into a new reservoir. The fluid from the new reservoir was sent by a pressure pump to the dialysis machine, where it was processed in the usual way for dialysis machines. The flow rate for the dialysis machine was set at 200 cc / min and the adsorbent cartridge recirculation was 225 cc / min.
模擬患者は、244gのNaCl、135.5gのNaHCO3、尿素30g、KCl15g、および酢酸カルシウムと酢酸マグネシウムとを含有する27.26gのソーブ濃縮物(Sorb Concentrate)を有する42リットルの脱イオン水を含んだ。模擬患者についての初期化学値(initial chemistry value)は、Na 132.7mg/dL、Cl 100.9mg/dL、K 4.53mg/dL、Ca 5.88mg/dL、Mg 2.0mg/dL、尿素窒素33.3mg/dL(代表的なプレ血液(pre−blood)の尿素窒素値は約60mg/dL、すなわち、この量の2倍であることに留意されたい)であった。   The simulated patient contains 42 liters of deionized water with 244 g NaCl, 135.5 g NaHCO3, 30 g urea, 15 g KCl, and 27.26 g Sorb Concentrate containing calcium acetate and magnesium acetate. It is. The initial chemistry values for the simulated patients were Na 132.7 mg / dL, Cl 100.9 mg / dL, K 4.53 mg / dL, Ca 5.88 mg / dL, Mg 2.0 mg / dL, urea Nitrogen was 33.3 mg / dL (note that the typical pre-blood urea nitrogen value is about 60 mg / dL, ie, twice this amount).
リザーバ内でベースナトリウムを達成するために、使用済みリザーバに、NaCl68.25gを添加した。システムを安定させて4時間運転させた。サンプルは、新しいリザーバに入る前の吸着剤カートリッジから(Na 吸着剤から)、入口透析液コネクタにおいて(Na 患者へ)、また、動脈ラインのポンプの前から(Na 患者)、直接採取された。   To achieve base sodium in the reservoir, 68.25 g NaCl was added to the spent reservoir. The system was stabilized for 4 hours. Samples were taken directly from the adsorbent cartridge before entering the new reservoir (from the Na adsorbent), at the inlet dialysate connector (to the Na patient), and from the front of the arterial line pump (Na patient).
図10のグラフに見られるように、患者のナトリウムレベル(ライン400)は、最初は落ち込み、その後、持ち直し、比較的安定状態のままであった。「患者へ」のラインにおけるナトリウム(ライン500)は、90分経過時の133.8mEq/Lから240分経過時の138.8mEq/Lに増加し、5mEq/Lの増分であった。「吸着剤透析プライマ(Sorbent Dialysis Primer)」(Cobe Renal Care,Inc.;Ed.4;1993)において、グラフ2.1は、正常なまたはほぼ正常な透析前ナトリウムを有する平均的な成人腎臓患者の場合、透析液が、90分経過時の139mEq/Lから240分経過時の160mEq/Lに増加し、21mEq/Lの増分になることを示した。   As seen in the graph of FIG. 10, the patient's sodium level (line 400) initially dropped and then picked up and remained relatively stable. Sodium in the “To Patient” line (line 500) increased from 133.8 mEq / L at 90 minutes to 138.8 mEq / L at 240 minutes, an increase of 5 mEq / L. In “Sorbent Dialysis Primer” (Cube Renal Care, Inc .; Ed. 4; 1993), Graph 2.1 shows an average adult kidney patient with normal or nearly normal pre-dialysis sodium In this case, the dialysate increased from 139 mEq / L at 90 minutes to 160 mEq / L at 240 minutes, indicating an increase of 21 mEq / L.
カルシウム、マグネシウム、およびカリウムは吸着剤カートリッジから除去されるため、患者へ向かう導電率に対する変化は、吸着剤カートリッジから生じるナトリウム変化に正比例するはずである。このことは、収集されたデータに示され、また、図11のグラフに示されている。   Since calcium, magnesium, and potassium are removed from the sorbent cartridge, changes to the conductivity toward the patient should be directly proportional to sodium changes that result from the sorbent cartridge. This is shown in the collected data and is shown in the graph of FIG.
さらに、希釈方法が有効であることを示すための試験をするために、吸着剤カートリッジを上記の初期設定(図1)で述べたように設定した。システムをほぼ1時間安定化させた。安定化の後、60ccの脱イオン水を新しいリザーバ内に注入し、吸着剤カートリッジからの、および、模擬患者に接続された透析器の透析液入口ポートでの導電率を観測した。   In addition, the adsorbent cartridge was set as described above in the initial settings (FIG. 1) to test to show that the dilution method was effective. The system was allowed to stabilize for approximately 1 hour. After stabilization, 60 cc of deionized water was injected into a new reservoir and the conductivity from the adsorbent cartridge and at the dialysate inlet port of the dialyzer connected to the simulated patient was observed.
図12のグラフに見られるように、導電率(したがってナトリウム)は、13.3mS/cmから13.25mS/cmに低下し、約15分後に回復した。DI水の120ccボーラスは、患者へ向かう導電率を、13.3mS/cmから13.12mS/cmに低下させ、回復させるのに約30分かかった。   As can be seen in the graph of FIG. 12, the conductivity (and hence sodium) decreased from 13.3 mS / cm to 13.25 mS / cm and recovered after about 15 minutes. The 120 cc bolus of DI water took about 30 minutes to recover and reduce the conductivity towards the patient from 13.3 mS / cm to 13.12 mS / cm.
図13のグラフは、腹膜透析バッグに取付けられた調量ポンプを使用した導電率制御を示す。ベース塩化ナトリウムを槽に付加する前に、まず3方弁を用い、吸着剤カートリッジの出力からバッグに方向転換させてバッグを充填した。導電率(すなわちナトリウム)は、4時間の運転を通して変動した。最初は調量ポンプの設定が高過ぎて導電率が低下した。調量ポンプに対する電圧を4.7Vから4.5Vに調整した後、導電率は安定化した。希釈がない状態ではナトリウムが上昇してしまうことを実証するため、運転中約150分の時に調量ポンプを停止させた。   The graph of FIG. 13 shows conductivity control using a metering pump attached to the peritoneal dialysis bag. Before adding the base sodium chloride to the tank, the bag was filled by first changing the direction from the output of the adsorbent cartridge to the bag using a three-way valve. The conductivity (ie sodium) fluctuated throughout the 4 hour run. Initially, the metering pump was set too high and the conductivity decreased. After adjusting the voltage for the metering pump from 4.7V to 4.5V, the conductivity stabilized. The metering pump was stopped at about 150 minutes during operation to demonstrate that sodium would rise in the absence of dilution.
当業者は、上述した実施形態に基づいて本発明のさらなる特徴および利点を理解するであろう。したがって、本発明は、添付の請求項によって示される以外は、特に提示され、説明されているものによって制限されない。本明細書に引用される全ての出版物および参考文献は、参照によりその全体が本明細書に組込まれる。   One skilled in the art will appreciate further features and advantages of the invention based on the above-described embodiments. Accordingly, the invention is not limited by what has been particularly shown and described, except as indicated by the appended claims. All publications and references cited herein are hereby incorporated by reference in their entirety.
他の実施形態は、添付の請求項の範囲内にある。   Other embodiments are within the scope of the appended claims.

Claims (16)

  1. 透析装置であって、前記透析装置はモジュールを含み、前記モジュールは、透析溶液が前記モジュールから透析機械へ直接流れ、透析機械を通過し、透析機械から前記モジュールに直接戻るように、透析機械に対し、流体入口ラインおよび流体出口ラインを介して着脱可能に直接的に連通接続されており、前記モジュールは透析機械に電気接続するとともに透析溶液リザーバに連通し、前記モジュールはデバイスを保持しており、前記デバイスは、透析溶液が透析機械を出た後前記デバイス内を流れる時に透析溶液から1つまたは複数の物質を除去するように適合されており、
    前記透析装置は、前記モジュールから透析機械への透析溶液の実際の流量が所望の流量よりも多い場合には透析溶液を透析溶液リザーバに向かうように方向転換させ、前記モジュールから透析機械への透析溶液の実際の流量が所望の流量よりも少ない場合には透析溶液を透析溶液リザーバから引き出すことで、前記モジュールから透析機械への透析溶液の流量を制御する透析装置。
    A dialysis machine, wherein the dialysis machine includes a module, wherein the module allows the dialysis machine to flow dialysis solution directly from the module to the dialysis machine, through the dialysis machine, and back from the dialysis machine directly to the module. On the other hand, it is detachably connected directly through a fluid inlet line and a fluid outlet line, and the module is electrically connected to a dialysis machine and communicated with a dialysis solution reservoir, and the module holds a device. The device is adapted to remove one or more substances from the dialysis solution as the dialysis solution flows through the device after leaving the dialysis machine;
    The dialysis device redirects the dialysis solution toward the dialysis solution reservoir when the actual flow of dialysis solution from the module to the dialysis machine is greater than the desired flow rate, and dialysis from the module to the dialysis machine. A dialysis machine that controls the flow of dialysis solution from the module to the dialysis machine by withdrawing the dialysis solution from the dialysis solution reservoir when the actual flow rate of the solution is less than the desired flow rate.
  2. 前記透析機械は血液透析機械である、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis machine according to claim 1, wherein the dialysis machine is a hemodialysis machine .
  3. 前記デバイスは吸着剤カートリッジである、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis device according to claim 1, wherein the device is an adsorbent cartridge.
  4. 前記モジュールは、透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように適合されたナトリウム制御システムをさらに備える、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 1, wherein the module further comprises a sodium control system adapted to change the sodium concentration of the dialysis solution.
  5. ナトリウム制御システムは、透析溶液が前記デバイス内を流れた後に、透析溶液のナトリウム濃度を変化させるように配置されている、請求項4に記載の透析装置。 5. A dialysis machine according to claim 4, wherein the sodium control system is arranged to change the sodium concentration of the dialysis solution after the dialysis solution has flowed through the device.
  6. ナトリウム制御システムは、透析溶液リザーバおよび前記デバイスから離れた位置に配置されている、請求項4に記載の透析装置。 The dialysis apparatus of claim 4, wherein the sodium control system is located remotely from the dialysis solution reservoir and the device.
  7. 前記モジュールは、透析溶液内に注入剤溶液を導入するように適合された注入剤システムをさらに備える、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 1, wherein the module further comprises an infusate system adapted to introduce an infusate solution into the dialysis solution.
  8. 注入剤溶液はマグネシウム、カルシウム、およびカリウムを含む、請求項7に記載の透析装置。 The dialysis device according to claim 7, wherein the infusate solution contains magnesium, calcium, and potassium.
  9. 注入剤システムは、透析溶液が前記デバイス内を流れた後に注入剤溶液を透析溶液内に導入するように配置されている、請求項7に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 7, wherein the infusate system is arranged to introduce the infusate solution into the dialysis solution after the dialysis solution flows through the device.
  10. 前記モジュールは、前記モジュールが透析機械と連通するように接続されると、透析溶液を前記モジュールから透析機械へ移動させるように適合されたポンプを備える、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 1, wherein the module comprises a pump adapted to move a dialysis solution from the module to the dialysis machine when the module is connected in communication with the dialysis machine.
  11. 前記モジュールは、複数の異なる透析機械のうちの任意の透析機械に対し、着脱可能に、直接的に、連通可能に、かつ電気的に接続される、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis apparatus according to claim 1, wherein the module is detachably, directly, communicably, and electrically connected to any dialysis machine among a plurality of different dialysis machines.
  12. 透析溶液リザーバは二重区画リザーバである、請求項1に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 1, wherein the dialysis solution reservoir is a dual compartment reservoir.
  13. 二重区画リザーバは、使用済み透析溶液用の第1リザーバ、および新しい透析溶液用の第2リザーバを備える、請求項12に記載の透析装置。 The dialysis device of claim 12, wherein the dual compartment reservoir comprises a first reservoir for spent dialysis solution and a second reservoir for fresh dialysis solution.
  14. 入力/出力ラインをさらに備え、前記入力/出力ラインは第2リザーバに連通し、前記入力/出力ラインは新しい透析溶液を第2リザーバに送出し、新しい透析溶液を第2リザーバから除去するように配置される、請求項13に記載の透析装置。 An input / output line is further provided, wherein the input / output line communicates with a second reservoir, the input / output line delivers new dialysis solution to the second reservoir, and removes new dialysis solution from the second reservoir. 14. A dialysis device according to claim 13, which is arranged.
  15. 第1リザーバおよび第2リザーバは、第2リザーバがその容量を超える新しい透析溶液で満たされると、新しい透析溶液が第2リザーバから第1リザーバに溢れ出るように構成される、請求項13に記載の透析装置。 14. The first reservoir and the second reservoir are configured such that fresh dialysis solution overflows from the second reservoir to the first reservoir when the second reservoir is filled with fresh dialysis solution that exceeds its capacity. Dialysis machine.
  16. 流体ラインに連通するT型弁をさらに備え、前記T型弁は、前記モジュールから透析機械への透析溶液の実際の流量が所望の流量よりも多い場合には透析溶液を流体ラインから透析溶液リザーバに向かうように方向転換させ、前記モジュールから透析機械への透析溶液の実際の流量が所望の流量よりも少ない場合には透析溶液を透析溶液リザーバから引き出すように配置されている、請求項1に記載の透析装置。 A T-valve in communication with the fluid line, the T-valve passing the dialysate from the fluid line to the dialysate reservoir when the actual flow of dialysate from the module to the dialysis machine is greater than desired. The dialysis solution is arranged to be withdrawn from the dialysis solution reservoir when the actual flow rate of dialysis solution from the module to the dialysis machine is less than the desired flow rate. The dialysis machine described.
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